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【打造光學系統】第十二集:掌控影像品質—電位井容量

電位井容量(Full Well Capacity) :

電位井容量代表單一像素在飽和之前可容納的電子數,,通常單位面積越大的像素可以容納較多的電子數,但隨著製程技術的進步,新製程的感光元件可以在同等或更小的像素面積下,容納更多的電子。

照片來源 : https://www.flir.asia/discover/iis/machine-vision/emva-1288-overview-imaging-performance/

當電子數滿了就會得到全白的畫面,所以較大電位井容量的感光元件,影像才不容易過曝,也就是有較大的動態範圍,例如手機相機的感光元件尺寸較小但解析度高,因此手機的感光元件像素很小,能容納的電子數也少,所以早期手機的拍照品質並不佳,隨著CIS技術不斷進步加上計算攝影的發展,如今手機照相品質也都維持在一定水平之上了。

由於大部分的拍攝皆屬明場拍攝(光源強≧訊號強), 因此比較適合高電位井容量的相機,但在低光源拍攝應用,例如螢光顯微,由於訊號很微弱反而可以使用較低電位井容量的相機,針對不同需求和拍攝環境,對電位井容量的要求就會隨之改變,因此有些相機備有切換模式,讓使用者能根據使用環境和應用切換電位井容量,例如DASLA Linea HS TDI相機除了TDI相機有的標準TDI與Area模式,還增設了High Full Well模式,提供2倍的電位井容量與降低√2倍的雜訊。