當前所有流行的主流視覺芯片（CCD、CMOS、EMCCD等）由于芯片技術(shù)限制，都不得不在高速全幀幅、高量子效率、低噪聲、高動態(tài)范圍等參數(shù)中取舍，無法做到兼顧。因此，基于這些芯片的傳統(tǒng)科研相機往往無法單獨滿足客戶要求，而且對于一些要求苛刻的特殊領(lǐng)域望塵莫及。而現(xiàn)在，sCMOS芯片的出現(xiàn)開始解決這些問題。
什么是sCMOS?
sCMOS是PCO公司與其他公司聯(lián)合開發(fā)的科學CMOS芯片，避除了傳統(tǒng)CMOS芯片高暗電流、高讀出噪聲、低填充因數(shù)和一致性差等缺點，繼承了CMOS高速、低消耗等優(yōu)點，為圖像視覺領(lǐng)域帶來了新的曙光。
以下是sCMOS芯片與傳統(tǒng)芯片的性能比較：
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參數(shù) |
Interline CCD |
EMCCD |
sCMOS |
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像素 |
1.3 to 4 M |
0.25 to 1 M |
5.5 M |
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像元 |
6.45 to 7.4μm |
8 to 16 mm |
6.5 mm |
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全幀速 |
4 -10 e- |
> 30 fps |
100 fps |
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讀出噪聲 |
3 to 16 frames/s |
<1 e- (with EM gain) |
< 2 e- @ 100 fps 1.4e @ 30fps |
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量子效率 |
65% |
65% (FI) / >90% (BI) |
~ 57% (FI) |
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動態(tài)范圍 |
~ 3,000:1 @ 11 fps |
~ 8500:1 @ 30 fps |
> 22000:1 @ 30 fps |
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乘性噪聲 |
無 |
1.41x with EM gain |
無 |
在高EM增益下，EMCCD的增益遠小于8500 :1
sCMOS芯片在不同分辨率及不同電子快門下的幀速表：
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Array Size (H x V) |
Rolling Shutter (frames/s) |
Global Shutter (frames/s) |
|
2560 x 2160 |
100 |
50 |
|
1920 x 1080 |
200 |
100 |
|
1280 x 1024 |
210 |
105 |
|
640 x 480 |
450 |
225 |
|
320 x 240 |
900 |
450 |
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