IEDM 2021：佳能展示用于低光成像的 3.2MP SPAD 传感器

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AAA：IEDM 发布了佳能 IEDM 论文 #20.2“用于低光成像和深度传感的 3.2 兆像素 3D 堆叠电荷聚焦 SPAD”中的几张图片，K. Morimoto/J。岩田等人。

3D 背照式 SPAD 成像传感器：与智能手机中的 CMOS 图像传感器不同，CMOS 图像传感器测量在给定时间范围内到达传感器像素的光量，单光子雪崩二极管 (SPAD) 图像传感器检测到达像素的每个光子。每个光子都被转换成一个电荷，产生的电子最终以雪崩的方式倍增，直到它们形成一个输出信号。SPAD 图像传感器在高性能、低光成像应用、深度传感和全数字系统架构方面具有广阔的前景。

然而，到目前为止，它们的性能受到像素检测效率与像素大小的权衡以及较差的信噪比的限制。最近提出了一种以电荷为中心的方法来克服这些问题，但直到现在它仍有待实施。在最新的一篇新闻论文中，佳能研究人员将讨论他们是如何做到这一点的，即业界首款 3D 堆叠背照式 (BSI) 电荷聚焦 SPAD。这些设备的特点是有史以来报告的 SPAD 图像传感器的最大阵列尺寸（3.2 兆像素），并展示了 24.4% 的光子检测效率，以及在 940 nm 下低于 100ps 的时序抖动。

从下面的图片：
(a)        是由 3.2 兆像素 SPAD 图像传感器在高光水平下捕获的全分辨率彩色强度图像。

(b)        是设备在2mlux场景照度下拍摄的单色强度图像（未经后处理）

(c)        是设备在0.3mlux场景照度下拍摄的单色强度图像（未经后处理）


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由 3.2 兆像素 SPAD 图像传感器 在高光水平下捕获的全分辨率彩色强度图像。

设备在 2mlux场景照度下拍摄的单色强度图像（未经后处理）