当前所有流行的主流视觉芯片（CCD、CMOS、EMCCD等）由于芯片技术限制，都不得不在高速全帧幅、高量子效率、低噪声、高动态范围等参数中取舍，无法做到兼顾。因此，基于这些芯片的传统科研相机往往无法单独满足客户要求，而且对于一些要求苛刻的特殊领域望尘莫及。而现在，sCMOS芯片的出现开始解决这些问题。
什么是sCMOS?
sCMOS是PCO公司与其他公司联合开发的科学CMOS芯片，避除了传统CMOS芯片高暗电流、高读出噪声、低填充因数和一致性差等缺点，继承了CMOS高速、低消耗等优点，为图像视觉领域带来了新的曙光。
以下是sCMOS芯片与传统芯片的性能比较：
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参数 |
Interline CCD |
EMCCD |
sCMOS |
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像素 |
1.3 to 4 M |
0.25 to 1 M |
5.5 M |
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像元 |
6.45 to 7.4μm |
8 to 16 mm |
6.5 mm |
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全帧速 |
4 -10 e- |
> 30 fps |
100 fps |
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读出噪声 |
3 to 16 frames/s |
<1 e- (with EM gain) |
< 2 e- @ 100 fps 1.4e @ 30fps |
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量子效率 |
65% |
65% (FI) / >90% (BI) |
~ 57% (FI) |
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动态范围 |
~ 3,000:1 @ 11 fps |
~ 8500:1 @ 30 fps |
> 22000:1 @ 30 fps |
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乘性噪声 |
无 |
1.41x with EM gain |
无 |
在高EM增益下，EMCCD的增益远小于8500 :1
sCMOS芯片在不同分辨率及不同电子快门下的帧速表：
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Array Size (H x V) |
Rolling Shutter (frames/s) |
Global Shutter (frames/s) |
|
2560 x 2160 |
100 |
50 |
|
1920 x 1080 |
200 |
100 |
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1280 x 1024 |
210 |
105 |
|
640 x 480 |
450 |
225 |
|
320 x 240 |
900 |
450 |
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