跟着卷卷龙一起学 Camera-- 夜景拍照 03

Cmos sensor 的动态范围方面，sensor 的书上一般来说是和 FWC 还有 readout noise 相关。 Dynamic range=20lg(FWC/σreadout_oise)。这部分的动态范围更多的是指 sensor pixel 本身的动态能力，最终成像的动态范围要牵扯到算 法 ISP 等更多的处理。比这个公式要复杂的多。不过 FWC 和 readout noise 确实是主要影响 sensor 动态范围的因素。从下面例子展示了一个当动态范围不足时，即使噪声不大的情况下也 无法兼顾暗处和亮处的例子。

另外这里要说明下 SNR 和动态范围的区别

公式上来看两者很类似，两者都是信号和噪声的比值，以幅度看都是 20log 的计算，最后单 位都是 DB，但是还是有本质的区别的。SNR 是用来衡量 sensor 某一时刻输出的图片的质量， 并不是表达 sensor 能力，这里的动态范围更多是用来表现一种 sensor 的最大能力，就如同下 图。对于 sensor 来说下图中的 pixel saturation 就是 FWC 而 Noise floor 通常就是 readout noise。

前面的内容中介绍了 Cmos Sensor 获得光的能力和 FWC 都和 pixel size 有直接的关系由于进 光量和 FWC 都有和 Pixel size 有很大关系，因此增大 pixel size 确实是比较简单的提高 sensor 夜景的效果。但是也需要注意，不同的设计和加工工艺的影响也很大。 相同 Pixel Size 不同代之间，图像的质量可能会超有 30%的差别。基于这样的前提，用 Pixel Size 比较 Sensor 就会有一些不客观了。何况在保证 Pixel Size 不变甚至缩小的情况下提升暗光表现 仍然是 image sensor 技术的发展趋势。那么如何从指标的方面评价 sensor 的夜景能力呢？有 很多的 sensor 厂商使用 sensor 的 Sensitivity 作为 Sensor 的暗光表现的常用指标。