Understanding CMOS Image Sensor(24) _像素密度

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随着制造技术的进一步演进，在背照式工艺的基础上又发展出了堆栈式（）工艺。顾名思义，堆栈式工艺把两片或者更多片硅片上下堆叠在一起，最上层硅片全部用于制造像素的感光区，而控制所需的模拟、数字逻辑全部移到下层硅片，所以感光区占靶面尺寸的比例可以接近100% ，终于达到了效率的巅峰。

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Sony Exmor RS BSI 堆栈式工艺

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实际上， CMOS也可以设计称支持曝光方式。与CCD 类似，的实现原理是每个曝光像素都伴随一个存储电容，感光阵列上所有像素同时曝光，然后光电子立即被转移到存储电容上并锁定，等待读出电路读出。下图是一种较新的像素设计，该设计支持两种不同的增益系数，因此支持HDR功能。

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下图展示了SONY 最新BSI工艺制造的CMOS像素原理。

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该使用上下两层硅片，通过一定的机制绑定成3D结构。下图是SONY发布的实物照片。

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3.14for AI
另外，近些年的发展趋势是在上集成内存和AI 运算单元，使本身就能够完成一些高级图像处理算法，实现的智能化。

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智能化的可以用于制造端侧AI ，通过计算前移减轻云端的计算压力，减轻网络传输的带宽压力，减少系统延迟，有利于智能系统的大规模部署。这个市场称为端侧AI市场或Edge AI 。

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3.15 ToF
ToF 即 Time-of- ， ToF主动向视场前方打出一组激光，然后追踪反射光被捕获的时间，通过时间差计算前方障碍物的距离，从而形成深度图（depth image）。深度图的每个像素值代表目标距离的距离。为了形象地呈现深度信息，人们一般用红色代表近的距离，蓝色代表远的距离。

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ToF 相机原理

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可见光图像与To 的深度图可以用一定的算法融合成3D图像，实现3D建模功能。

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3.16
车载是仅次于手机、安防的第三大应用市场。车载应用的主要挑战是包括强光、高动态、雨雪雾等环境因素会对成像造成严重干扰，目前单靠CMOS 本身的性能提升还不能很好地解决这些问题，所以人们在探索将可见光、毫米波雷达、激光雷达等成像技术结合在一起，形成更为可靠的车载解决方案，保证在各种气象条件下都能稳定地检测出画面中的目标。索尼将此技术称为。