CMOS Image Sensor GS pixel问题求助

ZhanLuke

小弟最近在看CMOS Image Sensor的书籍，在全局快门（Global Shutter，GS）像素部分有点不理解

                               
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（a）是传统4T卷帘快门（Rolling Shutter，RS）像素（b）是5T GS像素
相比于4T RS pixel，5T GS pixel在PD上端加了一个管子，控制PD上面节点的复位，4T pixel中的TG则作为5T GS pixel的全局曝光的开关，MEM用于存储光生电荷
这里我不理解的是，为什么书上说5T GS pixel不能用CDS，感觉应该同样可以和4T中的FD一样，对reset信号和MEM中存储的信号进行CDS，求大佬解惑

ZYZzyz916

这个问题问的很好，首先你需要明确什么是GS pixel？ 没错，所谓global shutter指的是同时开始曝光，同时结束曝光。那这意味着我需要什么操作呢？我需要先利用GRST进行全局复位，然后再打开TX进行全局转移，这两个操作都是全局的，正因如此，5T GS pixel的读出必须先读SIG信号，随后才能对信号存储节点进行复位，然后逐行读出。因为SIG和RST并不是关联的复位操作，所以不是CDS，只能称之为DS。

小胡好好学习

ZYZzyz916 发表于 2025-6-5 14:06
这个问题问的很好，首先你需要明确什么是GS pixel？ 没错，所谓global shutter指的是同时开始曝光，同时结 ...

那岂不是只是tx和gs的控制信号不一样嘛？tx每个行时间选不同的行像素，gs每帧选一次。没搞懂5t加入的Mpd是干什么的。麻烦解答一下疑惑，谢谢

小胡好好学习

ZYZzyz916 发表于 2025-6-5 14:06
这个问题问的很好，首先你需要明确什么是GS pixel？ 没错，所谓global shutter指的是同时开始曝光，同时结 ...

我知道了，global没法rst，控制曝光时间，只能增加PD来控制。rolling可以通过tx和rst来控制曝光时间。

ZYZzyz916

我没太明白你表达的意思，global shutter重点在于整个pixel array同时开始曝光，同时结束曝光，这两个操作的GRST和TX都是全局操作的，另外你提到的MPD就是我说的GRST(像素设计中这个管子的控制信号习惯叫法应该是GRST），这个是控制全局曝光的关键。如果像你所说的"tx每个行时间选不同的行像素", 这已经偏离global shutter了。另外我思考了一下，如果在曝光期间对RST信号进行rolling读出，5T像素是可以实现CDS的，但是这样的话限制了最小曝光时间，且随之而来的是速度的极大牺牲，对于大面阵而言这是不能接受的。

ZYZzyz916

另外就是这样做的话，CDS的间隔时间很长，FD上的dark current贡献会比较大，flicker noise 的削减也变得不明显。