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以下先介绍它们基本的工作原理，再介绍各种象素单元的特点。下图是单个象素的示意图。(1)首先进入“复位状态”,此时打开门管M.电容被充电至V,二极管处于反向状态;(2)然后进入“取样状态”.这时关闭门管M,在光照下二极管产生光电流，使电容上存贮的电荷放电，经过一个固定时间间隔后，电容C上存留的电荷量就与光照成正比例，这时就将一幅图像摄入到了敏感元件阵列之中了;(3)进入“读出状态”.这时再打开门管M,逐个读取各像素中电容C上存贮的电荷电压。

据市场调研公司Cahners In-stat Group预测，未来几年内，基于CMOS图像传感器的影像产品将达到50%以上，也就是说，到时CMOS图像传感器将取代CCD而成为市场的主流。可见，CMOS摄像机的市场前景非常广阔.今后几年，全球CMOS图像传感器销售量将迅速增加，并将在许多数字图像应用领域向传统的CCD发起冲击。这是因为CMOS图像传感器件具有两大优点：一是价格比CCD器件低15%~25%;二是其芯片的结构可方便地与其它硅基元器件集成，从而可有效地降低整个系统的成本。尽管过去CMOS图像传感器的图像质量比CCD差且分辨率低，然而经过迅速改进，已不断逼近CCD的技术水平，这种传感器件已广泛应用于对分辨率要求较低的数字相机、电子玩具、电视会议和保安系统的摄像结构中。汽车智能化、自动驾驶、电动汽车/汽车功能电子化已成为汽车领域的大趋势。

CMOS图像传感器具有以下几个优点：1）、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2）、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3）、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以地简化系统硬件结构。4）、非破坏性数据读出方式。5）、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了的应用。中国一直是安森美半导体的重要战略市场。汽车芯片AR0221参数

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但这还不够，因为我们需要色彩。现代彩色CMOS的原理也很简单，直接在黑白图像传感器的基础上增加色彩滤波阵列（CFA），从而实现从黑白到彩色的成像。很有名的一种设计就是BayerCFA（拜耳色彩滤波阵列）。一个很有趣的事就是，我们用来记录光影的CMOS，和我们用来输出光影的显示器，原理也刚好是向相反的，CMOS把光转化为电信号以数字格式记录，显示器把解码的数字格式从电信号重新转化为光。光电之间的转换也就构成了我们人类数字影像的基础。重庆夜视仪芯片AR0221供应商家

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