對新器件工作的預期用途是工程師在用圖像傳感器進行初始設計時的關鍵考量，比如，客戶主要想器件以高幀率工作，還是在低光照條件下工作?或者它們將被優(yōu)化以實現(xiàn)低功耗，或低讀出噪聲?有時，似乎只要列出客戶對所設計的新產(chǎn)品的興趣所在即可。但是產(chǎn)品通常不只用于一方面，當新產(chǎn)品的目標用例似乎將設計推向相反的方向時，事情可能變得復雜。
以新的KAI-09001圖像傳感器為例。該全幀CCD像我們現(xiàn)有的KAF-09000圖像傳感器，提供捕獲數(shù)字X光系統(tǒng)中圖像所需的高性能。這兩款器件都提供900萬像素分辨率及大的12微米像素，提供高靈敏度、高動態(tài)范圍和低噪聲–這些特性支持捕獲關鍵細節(jié)，同時有助于限制使用的X射線劑量。
但對于新的KAF-09001，我們還想支持一個額外的用例–使數(shù)字X光系統(tǒng)結合一個高靈敏度的視頻模式，可以在最終的高分辨率捕獲前用于患者定位。這增加設備的靈敏度甚至進一步適應(相對)短的曝光時間，和提高數(shù)據(jù)的讀出速度，以實時提供這方面的信息。
乍一看，這兩個用例似乎是矛盾的。要讀出噪聲低，您需要低速操作設備–但您需要支持視頻模式的高速。為了獲得足夠的光敏感性以支持視頻模式，您需要增加像素大小–減少最終圖像捕獲可提供的分辨率，或增加成本。
解決這矛盾需要一點創(chuàng)意工程。為加快速度，我們首先將該器件的輸出數(shù)從一增加至四，從而提高了吞吐量，而不需要改變現(xiàn)有的(經(jīng)證實的)低噪聲放大器設計。我們還修改了CCD的水平寄存器的電荷容量，以支持最大的水平時鐘速度的增加。這還令器件能低速運行，但當器件工作于視頻模式時提供額外的帶寬。
最后，我們稍稍調(diào)節(jié)了像素數(shù)，將該新器件優(yōu)化用于2 x 2和3 x 3 binning，不僅提高了成像的靈敏度(減少X射線曝光)，也減少數(shù)據(jù)發(fā)送量(進一步提高幀速率)用于視頻模式。
總之，結果是，圖像傳感器在讀出選擇方面非常靈活。對于視頻成像，像素可以binned，傳感器以最快速度運行，以每秒10幀產(chǎn)生100萬像素的圖像流。但是，當捕獲最終圖像時，可以關閉binning，輸出速度降低，從而以低噪聲捕獲全分辨率圖像，保留應用所需的重要細節(jié)。
也就是說，一個圖像傳感器優(yōu)化用于兩種不同的用例–就像醫(yī)生針對不同病人有不同的醫(yī)囑。
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