イメージセンサの本質と基礎

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イメージセンサの本質と基礎

  • 著者名:黒田隆男
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  • コロナ社(2021/05発売)
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  • ISBN:9784339008456

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内容説明

本書では,画像情報の構造とセンサが果たしている役割,デバイス要素部品と回路部品,センサの雑音,走査モードから始まり,CCD,MOS,CMOSの各方式のセンサの原理,画素技術,デバイスの進展について詳説した。

目次

1.イメージングの目的とイメージセンサの役割
1.1 画像情報を構成する要素
1.2 イメージセンサ出力と画像情報の構造
1.2.1 モノクロ静止画
1.2.2 カラー静止画
1.2.3 カラー動画
1.3 イメージセンサの機能要素

2.イメージセンサのためのデバイス要素と回路
2.1 デバイス要素部品
2.1.1 シリコンデバイス物理の基礎
2.1.2 pn接合
2.1.3 MOS構造
2.1.4 埋込みMOS構造
2.1.5 フォトゲートセンサ
2.1.6 フォトダイオード
2.1.7 埋込みフォトダイオード
2.2 感光材料としてのシリコン
2.2.1 p基板上のフォトダイオード
2.2.2 npnフォトダイオード
2.3 回路部品
2.3.1 浮遊拡散層アンプ
2.3.2 ソースフォロワアンプ
2.3.3 相関二重サンプリング

3.イメージセンサのおもな雑音
3.1 雑音の大きさ
3.2 回路雑音(kTC雑音)
3.3 トランジスタ雑音
3.3.1 1/f雑音
3.3.2 熱雑音
3.3.3 RTS雑音
3.4 ショット雑音
3.5 CDSによるFDA雑音の低減

4.集積期間と走査モード
4.1 プログレッシブモード
4.2 インタレースモード
4.3 電子シャッタモード

5.センサの方式
5.1 CCDセンサ
5.1.1 CCDの原理
5.1.2 インタライン転送方式CCDの画素技術
5.1.3 CCDの素子展開
5.2 MOSセンサ
5.2.1 MOSセンサの原理
5.2.2 MOSセンサの画素技術
5.2.3 MOSセンサの素子展開
5.3 CMOSセンサ
5.3.1 CMOSセンサの原理
5.3.2 CMOSセンサの画素技術
5.3.3 CMOSセンサの素子展開
5.4 電子シャッタ
5.4.1 CCDの電子シャッタ
5.4.2 MOSセンサとCMOSセンサの電子シャッタ
5.5 雑音と方式比較

6.センサの座標点デジタル化の情報品質への影響
6.1 サンプリングとサンプリング定理
6.2 空間サンプリング
6.3 時間サンプリング
6.4 波長サンプリングと色情報

7.センサの画像情報品質向上技術
7.1 光強度情報
7.1.1 感度
7.1.2 ダイナミックレンジ
7.2 空間情報
7.3 時間情報
7.3.1 同期蓄積型センサ
7.3.2 イベントドリブン型センサ
7.4 色情報と波長情報
7.4.1 単板カラーカメラ
7.4.2 マルチバンドカメラ
7.4.3 ハイパースペクトルイメージング

8.イメージングシステム
8.1 画像情報品質を下げる要因
8.2 信号処理
8.2.1 欠陥補正・感度補正
8.2.2 ホワイトバランス
8.2.3 デモザイキング
8.2.4 色変換処理
8.2.5 色・階調変換
8.2.6 雑音低減
8.2.7 輪郭強調
8.2.8 画像フォーマット
8.2.9 DSP補正の課題
8.3 3板カラーカメラ
引用・参考文献
索引