アクティブ·パッシブ画素値読み出し方式を併用したCMOSイメージセンサにおける画像再構成手法とS/Nの検討

摘要

画素内にオーバフロー構造をもつCMOSイメージセンサにおいて，入射光量に応じて画素単位でアクティブ·パッシブ方式を切り替えることで，ダイナミックレンジを拡大する方法を検討している．この方式では，オーバフロー容量として用いるMOS容量の電荷読み出しにおいて，各列に設けたチャージアンプを利用することで，MOS容量の非線型性の影響を受けず広い電圧範囲を読み出し，ダイナミックレンジを拡大できる．本報告では，イメージセンサ出力を外部から印加した2種類のテスト電圧によりキャリブレーションすることで，アクティブ·パッシブ方式の読み出し画素値が画素単位で混在した1枚の画像から，広ダイナミックレンジ画像を再構成する方法について検討する．アンプノイズ，A/D変換器の量子化ノイズ，キャリブレーションにおける平均化回数が再構成画像のS/Nに与える影響を評価する．