目前相機類型分為兩種：CCD Sensor（Charge Couple Device 電荷耦合器件）和CMOS Sensor（Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補金屬氧化物半導體）；CMOS Sensor的相機是我們現在日常使用最為主流的相機；CMOS使用兩種晶體管（Pmos拉高&Nmos拉低）配合實現信號的快速切換，CMOS Sensor通常由像敏單元陣列、行驅動器、列驅動器、時序控制邏輯、AD轉換器、數據總線輸出介面、控制介面等幾部分組成。
一、光電轉換
1.目前大部分的感測器都是以矽作為感光材料製造的，感測器感光的基本單元叫做「像點」。每個感測器上承載了幾百萬甚至更多的像點，它們整齊、有規律地排列成一個陣列，構成感測器的光敏區。當可見光透過鏡頭入射到像點並被光敏區吸收後，會有一定概率激發出電子，這個過程就叫做光電轉換。
2.量子效率
光子激發出電子的機率，而光子激發出的電子會被電場（也叫勢阱）捕獲並儲存起來備用。當快門開啟時，感光點的二氧化矽材料會釋放出電子，透過外部電壓，這些電子會被轉移到不同極性的另一個矽層暫存起來。電子數量的多寡與曝光時光點接收到的能量成正比。
接受光線的照射產生電荷→外加電壓將電荷移往緩衝區→電荷轉換成電壓，電壓經由 ADC（類比數位訊號轉換器；ADC Analog to Digital Converter；Analog→Sampling→Digital）判讀數位訊號→依順序將訊號移往緩存器。
二、像素點的成像
1.主要由微透鏡（將入射光線匯聚到感光區）、感光區（捕捉光子，激發光生電子）、勢阱（用電場捕捉、存儲光生電子）、電路（將電荷數量轉換為電壓信號，以及進行重置、選擇、讀出）、Bayer CFA（彩色濾光片）組成。像素點的作用可以類比成一個盛水的小桶，它可以在一定範圍內記錄其捕捉的光電子數量。如果入射的光子太少，可能什麼都記錄不到；如果入射的光子太多，則只能記錄其所能容納的最大值，超出的光電子因無處安置只能就地釋放，就像水桶盛滿後再繼續接水就會溢出一樣。溢出的自由電子會被專門的機制捕捉並排空；光線就像雨滴撒入各個小桶，每個小桶就是一個像素。按下快門拍照的過程，就是按一定的順序測量某一短暫的時間間隔中，小桶中落進了多少“光滴”，並記錄在檔案中。
2.像素的讀出
感測器會使用行選擇信號（Row Select）和列選擇信號（Column Select）來選擇一個存儲單元（Pixel），被選中的存儲單元會與輸出放大器連接，將其存儲的電荷數轉換成電壓值並輸出到陣列外部。每個像素內建一個電荷放大器CVC，將像素勢阱中的電荷數量轉換成電壓信號。讀出邏輯會選擇某一行，該行所有像素的電荷/電壓放大器的輸出信號會與列輸出信號連接。接著，讀出邏輯會選擇某一列，該列信號會與可編程輸出放大器（Output Amplifier）連接，被選中的像素的電壓信號會被放大一定倍數。放大後的電壓信號經由ADC轉換器轉換成數字信號，並在感測器內部經過一定的ISP處理，最後透過特定的介面協議（如MIPI）輸出到外部。
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