픽셀 피치간단한 개념이다. 한 픽셀의 중심에서 인접한 픽셀의 중심까지의 거리를 나타내며 일반적으로 마이크로미터(μm) 단위로 측정됩니다. 픽셀 피치가 감소함에 따라 픽셀 간의 혼선 가능성이 높아집니다.
전자 제품에서 누화는 한 회로나 채널에서 전송된 신호가 다른 회로나 채널에서 원치 않는 간섭을 일으키는 현상입니다. 이는 일반적으로 회로 간의 의도하지 않은 용량성, 유도성 또는 전도성 결합으로 인해 발생합니다. 누화는 구조화된 케이블링, 오디오 전자 장치, 집적 회로 설계, 무선 통신 및 기타 통신 시스템에서 중요한 문제입니다.
이미지 센서에서는 픽셀 피치가 작아지고 광전 효과에 의해 생성된 전자가 인접한 포토다이오드로 넘쳐 노이즈가 발생할 때 크로스토크가 발생합니다. 예를 들어, 픽셀 어레이의 배열로 인해 녹색 필터를 통과한 빛에 의해 생성된 전자가 인접한 빨간색 픽셀로 누출될 수 있습니다. 결과적으로 이미지 신호 프로세서가 잘못된 데이터를 수신하여 색상 노이즈가 발생합니다.
또 다른 원인은 픽셀 간격이 너무 빡빡할 때 미광이 인접 픽셀로 들어가서 의도치 않게 인접 픽셀을 활성화시키는 것입니다.
기타 소음원
잡음은 누화만으로는 발생하지 않습니다. 높은 ISO 설정과 센서 과열로 인해 소음이 발생할 수도 있습니다.
ISO를 높이면 증폭기 게인이 효과적으로 증가하여 신호와 잡음이 모두 증가합니다.
장시간 노출하면 CMOS 센서의 열 축적으로 인해 열 노이즈가 발생할 수 있습니다. 카메라 내-소음 감소 기능으로 이를 완화할 수 있지만 특정 노출 기간이 지나면 열 잡음이 더욱 눈에 띄게 됩니다.
일반적인 소음 유형은 다음과 같습니다.
고정 패턴 노이즈(장시간 노출, 낮은 ISO)
밴딩 노이즈(판독 문제)
무작위 노이즈(짧은 노출, 높은 ISO)
이미지 품질 개선
이미지 품질을 향상시키는 한 가지 방법은 픽셀 수를 늘려 해상도를 효과적으로 높이는 것입니다.
작은 픽셀 피치로 인해 발생하는 노이즈를 줄이기 위해 일반적으로 두 가지 접근 방식이 있습니다.
더 넓은 픽셀 피치를 유지하려면 더 큰 CMOS 센서를 사용하세요.
픽셀을 보다 효과적으로 분리하고 픽셀 사이의 광자 및 전자 누출을 방지하기 위해 제조 공정을 개선합니다.
예를 들어, 픽셀 사이에 물리적 장벽이나 에어 갭을 도입하면 미광과 전자 확산을 차단하는 데 도움이 될 수 있습니다.
모바일 장치의 실제 제약
스마트폰에서는 컴팩트한 크기가 중요한 제약 사항입니다. 풀-프레임이나 APS-C와 같은 대형 센서를 사용하는 것은 불가능합니다. 따라서 제조업체는 일반적으로 제한된 공간 내에서 픽셀 피치를 줄이고 센서 영역을 늘리면서 픽셀 격리 기술을 향상시키는 두 번째 접근 방식을 채택합니다.-
이를 달성하기 위해 깊은 트렌치 절연과 같은 기술이 사용됩니다.
센서 기술의 발전
최근에는 CMOS 노이즈 감소 및 제조 기술의 발전으로 고밀도 이미지 센서 개발이 가능해졌습니다.{0}}
예를 들어, 삼성의 ISOCELL HP3 센서는 다음을 달성했습니다.
0.56 µm 픽셀 피치
200메가픽셀 해상도
HDR(High Dynamic Range)을 갖춘 14비트 RAW 출력
Tetra²pixel(16-in-1 픽셀 비닝 기술)
이러한 발전은 다중-카메라 모바일 기기에서 고해상도, 소형-픽셀 센서에 대한 수요 증가를 지원합니다.
높은 픽셀 밀도-의 장단점
픽셀 밀도가 높을수록 해상도가 높아져 확대/축소 및 자르기 중에 세부 정보 유지가 향상됩니다.
그러나 다음과 같은 절충안이 있습니다.-
더 작은 개별 픽셀이 더 적은 양의 빛을 포착하여 저조도 성능이-낮아집니다.
특정 지점 이상으로 픽셀 수를 늘리면 수익이 감소합니다.
또 다른 한계는 렌즈에서 비롯됩니다. 센서 해상도가 광학 시스템의 회절 한계에 도달하면 픽셀 수를 더 늘려도 이미지 품질이 향상되지 않습니다.
