پیچ پیکسلیک مفهوم سرراست است این به فاصله از مرکز یک پیکسل تا مرکز یک پیکسل مجاور اشاره دارد که معمولاً در میکرومتر (μm) اندازه گیری می شود. با کاهش گام پیکسل، تداخل بین پیکسل ها محتمل تر می شود.
در الکترونیک، تداخل به هر پدیده ای گفته می شود که در آن سیگنالی که در یک مدار یا کانال ارسال می شود، تداخل ناخواسته ای را در مدار دیگر ایجاد می کند. معمولاً در اثر جفت شدن خازنی، القایی یا رسانایی ناخواسته بین مدارها ایجاد می شود. Crosstalk یک مسئله حیاتی در کابل کشی ساخت یافته، الکترونیک صوتی، طراحی مدار مجتمع، ارتباطات بی سیم و سایر سیستم های ارتباطی است.
در حسگرهای تصویر، تداخل زمانی اتفاق میافتد که گام پیکسل کوچکتر شود و الکترونهای تولید شده توسط اثر فوتوالکتریک به فتودیودهای مجاور سرازیر شوند و نویز ایجاد کنند. به عنوان مثال، به دلیل آرایش آرایه پیکسل، الکترون های تولید شده توسط نوری که از یک فیلتر سبز عبور می کند، ممکن است به پیکسل های قرمز مجاور نشت کنند. در نتیجه، پردازشگر سیگنال تصویر داده های نادرستی را دریافت می کند که منجر به نویز رنگ می شود.
یکی دیگر از دلایل این است که نور سرگردان به پیکسل های همسایه وارد می شود، زمانی که فاصله پیکسل ها خیلی کم است و به طور ناخواسته پیکسل های مجاور را فعال می کند.
سایر منابع نویز
سر و صدا به تنهایی توسط تداخل ایجاد نمی شود. تنظیمات ISO بالا و گرمای بیش از حد سنسور نیز می تواند نویز ایجاد کند.
افزایش ISO به طور موثر بهره تقویت کننده را افزایش می دهد و سیگنال و نویز را افزایش می دهد.
قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می تواند نویز حرارتی به دلیل تجمع گرما در حسگرهای CMOS ایجاد کند. در حالی که در{1}}کاهش نویز دوربین میتواند این مشکل را کاهش دهد، نویز حرارتی فراتر از مدتزمان نوردهی خاص قابل توجهتر میشود.
انواع رایج نویز عبارتند از:
نویز الگوی ثابت (نور طولانی، ایزو کم)
نویز باندینگ (مشکلات خواندن)
نویز تصادفی (قرار گرفتن در معرض کوتاه، ایزو بالا)
بهبود کیفیت تصویر
یکی از راههای بهبود کیفیت تصویر، افزایش تعداد پیکسلها است که به طور موثر وضوح تصویر را افزایش میدهد.
برای کاهش نویز ناشی از گام پیکسل کوچک، به طور کلی دو روش وجود دارد:
از یک سنسور CMOS بزرگتر برای حفظ گام پیکسل گسترده تر استفاده کنید
بهبود فرآیندهای ساخت برای جداسازی موثرتر پیکسل ها، جلوگیری از نشت فوتون و الکترون بین آنها
برای مثال، معرفی موانع فیزیکی یا شکافهای هوایی بین پیکسلها میتواند به جلوگیری از انتشار نور و انتشار الکترون کمک کند.
محدودیت های عملی در دستگاه های تلفن همراه
در گوشی های هوشمند، اندازه جمع و جور یک محدودیت حیاتی است. استفاده از حسگرهای بزرگ مانند فول-فریم یا APS{2}}C امکان پذیر نیست. بنابراین، سازندگان معمولاً رویکرد دوم را اتخاذ میکنند-که فنآوریهای جداسازی پیکسل را بهبود میبخشد در حالی که فاصله پیکسلها را کاهش میدهد و ناحیه حسگر را در فضای محدود افزایش میدهد.
برای رسیدن به این هدف از فناوری هایی مانند جداسازی عمیق ترانشه استفاده می شود.
پیشرفت در فناوری حسگر
در سالهای اخیر، پیشرفتها در فنآوریهای کاهش نویز CMOS و ساخت، توسعه حسگرهای{0} تصویر با چگالی بالا را ممکن کرده است.
به عنوان مثال، سنسور ISOCELL HP3 سامسونگ به این موارد دست یافته است:
گام پیکسل 0.56 میکرومتر
وضوح 200 مگاپیکسل
خروجی 14 بیتی RAW با محدوده دینامیکی بالا (HDR)
Tetra²pixel (فناوری 16 در 1 pixel binning)
این پیشرفتها از تقاضای فزاینده برای حسگرهای پیکسلی-با وضوح بالا و کوچک-در دستگاههای تلفن همراه چند{2}}دوربین پشتیبانی میکنند.
تراکم پیکسلی بالا-را کاهش دهید
تراکم پیکسلی بالاتر به وضوح بیشتر اجازه می دهد، که حفظ جزئیات را در حین زوم و برش بهبود می بخشد.
با این حال، مبادلات- وجود دارد:
پیکسلهای کوچکتر، نور کمتری را جذب میکنند، که منجر به عملکرد ضعیفتر در نور کم-میشود
افزایش تعداد پیکسل ها بیش از یک نقطه خاص، بازدهی کاهشی را فراهم می کند
محدودیت دیگر از لنز ناشی می شود. هنگامی که وضوح سنسور به حد پراش سیستم نوری می رسد، افزایش بیشتر تعداد پیکسل کیفیت تصویر را بهبود نمی بخشد.
