跟着卷卷龙一起学 Camera-- 一亿像素的好坏 02

2.binning 可以提高信噪比

Sensor 分辨率超过镜头的分辨率，如果不加利用，那这种高像素就变成了浪费，所以 在实际应用中，这种高像素 sensor 大部分都是以 binning 的形式输出，也就是几个像 素合成一个输出，从而获得信噪比上的提升。同时由于 sensor 本身像素数就很高，即使 binning，输出的图像分辨率依然不低。 Pixel 的 SNR 模型可以用下边这个公式表示： Q 是 pixel 的 QE（量子效率），对于一 个 sensor 来说，是一个常数。t 是曝光时间，y 是光强，D 是 Dark current，对于一 个 sensor 来说也是常量。N 是 readout noise power。

如果我们单纯的把 M 个像素求和，会得到什么呢？

可以看出，相较单 pixel 的 SNR，我们得到了 10+log10（M）的增益。如果是 M 像素 binning 呢？

从公式可见，由于 binning 发生在 source follower 和 ADC 之前，N（readout noise）没有被放大。所以 binning 得到的 SNR 更高。由下图可见，binning 与其他两种对比，所得到的 SNR 的提升。

3.高像素数对 crosstalk 的影响

像素数高，sensor 尺寸变大。据说这款 108M 像素的 sensor 尺寸是 1/1.33 的规格， 在手机里仅次于当年 Nokia Pureview808 ，这么大的 sensor size，pixel size 0.8um 这么小，手机厚度有限，sensor 的 crosstalk 将会是个很难解决的问题。Crosstalk 增 大，会导致噪声增加，color shading，color noise 等等 IQ 指标的恶化。 Cmos sensor 的 发 展史 也 是 一部 改 善 crosstalk 的历 史 ，从 light guide，到 deep trench，新的 color filter 与 pixel isolator 的设计也一直在进步，不知道三星针 对这款 sensor 用了什么黑科技。