CMOS图像传感器——Sony Ta-Kuchi图像传感器

        2023 年国际图像传感器研讨会于 5 月在苏格兰克里夫举行，第四场会议重点关注汽车传感器，汽车应用中 CMOS 图像传感器 (CIS) 的技术要求与消费（移动）设备中的要求不同。毕竟，很少有人关心车载摄像头的像素数或图像美观度。主要驱动因素是安全性、可靠性和成本。

        而汽车领域的传感和观测，必须准确感知移动物体和障碍物，并在各种照明条件下以高色彩保真度进行检测，因此，高动态范围是必要的，因为典型的汽车场景可能会将感兴趣的对象隐藏在阴影和明亮的阳光下，有效的夜间性能至关重要；由于大多数汽车光源（前灯、交通信号灯、路灯）现在都使用脉冲 LED，在图像中应始终显示为亮着，它们实际上是在闪烁，延长曝光时间以捕捉闪烁往往会使信号饱和，从而丢失像素内的亮度和色彩信息；运动模糊是一个真正的问题，因为成像环境正在快速变化，因此不允许长积分时间和慢图像读出。最后，汽车传感器的工作温度范围比消费类传感器大得多，因此需要更大的温度耐受性。

        针对主要的高动态范围、LED闪烁、运动模糊等问题，Sony在IISW 2023 上提出了一种新概念的图像传感器。该CMOS图像传感器具有“ Ta-Kuchi ”像素结构，“ Ta-Kuchi ”像素由具有四个共享像素结构的1.5μm像素和具有像素内电容的3.0μm像素组成，它们以交错的间距排列。该架构实现了106dB的高动态范围（HDR）和LED闪烁抑制（LFM），以及无运动伪影和无运动模糊。根据索尼的报告，该传感器“可以在任何照明环境中以良好的颜色再现性准确地识别和检测运动物体”，“允许单个传感器提供观察和感知应用所需的性能”。下面我们具体看看这个图像传感器的具体内容。

一、传感器架构