tm解决方案'--claritytm解决方案

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1、TM解决方案'>Clarity+TM解决方案随着像素尺寸已经从5.6um缩小至今天的l.lum大小，图像传感器公司通过采用新技术，在保持低照度(low-light)性能方面已经获得了显著成功。例如，在转向1.75um和1.4um像素尺寸时，引入了光导和背端照明(Back-Sidelllumination,BSI)来优化像素光收集并因此改进低照度下的信噪比(Signal-to-NoiseRatio,SNR)O推动像素尺寸继续向1.Inin发展的新技术还有待市场证明,但我们确信Clarity+是实现更小像素

2、的关键技术。同时，摩尔定律一直继续适用于数字技术，这为移动平台增加了可用的节能、并且具有成本效益的信号处理硬件。例如，采用在应用处理器上运行、具有先进信号处理功能的智能手机，现在可以识别人脸或压缩4K视频流而无须定制的专用集成电路ASIC)o在追求更好的低照度性能方面，这种趋势已使采用先进的图像处理成为可能。由于用来改进低照度SNR的半导体技术变得越来越复杂，人们开始重新关注全色透明Clear(C)像素，因为相比传统红、绿和蓝色(RGB)像素，它们提供了大约两倍多的信号(见图1)。Clarity+技术是

3、图像获取技术的一次根本性飞跃。它将强大的图像处理和Clear像素结合在一起以改进下一代低照度性能。采用Clarity+的1.1Pm像素可实现与1.4umRGB像素同样或者高出传统RGB1.1um像素两倍多的性能。超越传统RGB性能两倍的改进可以适用于所有的像素尺寸，包括目前正处于开发中的0.9um像素。波阵列(ColorFilterArray,CFA)格式在单一传感器(single-sensor)彩色成像中，Bayer的RGB格式作为标准CFA排列已有将近40年了。它是一个非常简单的RG/GB格式(见表

4、1最左边)，并且利用了某些特有的人眼视觉特性。一般来说，使用C像素的2X2或4X4单元的实施可分类为具有2X2RG/BC单元的25%C,以及在2X2或4X4单元中一半像素是透明的50%Co25%RGBC格式并不会获得多大的SNR改进好处，因为它使用了相对较少的C像素。而且，它的缺点是缺少一个存在于每行和每列中的单一色彩通道，以配合人眼视觉灵敏度，因而牺牲了细节。要获得两倍的信号改进和3dB的低照度SNR改进，需要50%的RGBC格式来。大多数格式通过交换它们一半的彩色像素来引入C像素，这些格式的根本缺点

5、是相比Bayer降低了色彩分辨率。Clarity+CFA格式(RC/CB)是一种独特的技术，是由于我们拥有和Bayer同样数量的B和R像素，而通过从C中减去R和B来确定G的。因为拥有和其他50%C方案相同数量的C像素，可以获取相同的SNR改进。然而，因为Aptina公司的传感器具有和Bayer传感器一样的相同结构，我们独特地保持着亮度信息的高保真度和低少量的行业惯有的彩色伪影。因为G是通过减法来确定的，在转换为标准RGB(sRGB)过程中存在着放大噪声的倾向。这可通过图像处理算法来解决，它们是Clari

6、ty+技术的一部分。工作原理在图2中描述的创新图像处理算法，提供了基本要素，使独特的RC/CB色谱能够实现出色的性能。Clarity+使用先进的色度-亮度处理来减少红色和蓝色通道中的噪声，并将剩下的噪声与在透明通道中的噪声相关联。该处理防止噪声被色彩校正矩阵(colorcorrectionmatrix,CCM)放大，其将RCB转换为RGB。在CCM之后，在最终混合和过滤步骤中再次使用透明通道来进一步降低噪声并增强细节。类似先进的图像处理可用于Bayer传感器，在噪声上可获得大约1迪益处。然而，在Clar

7、ity+中，具有高保真度(high-fidelity)透明通道以及更好的SNR,可产生另外的3dB优势，超过了在Bayer传感器中所达到的性能。对于缺乏绿色像素的格式，潜在的问题就是色彩再现是否符合要求。实际上传感器响应不需要红、绿和蓝色，它们也不必匹配人体反应。色彩再现的准确性依赖于传感器的这三种光谱响应如何更接近地符合三种人类视觉系统灵敏度的加权组合。Clarity+解决方案的红色、清晰透明和蓝色响应满足此标准，如同典型的Bayer红、绿和蓝色响应一样接近，因此Clarity+色彩再现的准确性可比得

8、上Bayer传感器。换句话说，在Clarity+系统中，通过透明、红和蓝色响应的适当组合，有可能产生相当于Bayer绿色通道性能的信号。优势和挑战正如先前所提到的，与其他50%RGBC格式一#,Clarity+能够在低照度SNR上获得相同的3dB改进。因为相同的R和B像素排列，Clarity+具有和Bayer相似的色彩分辨率，优于其他的会遭受色彩混淆和由此导致的颜色伪影问题的50%RGBC格式。正如其他涉及C像素的格式，当在强光状态下和Ba