비선형 단일 기울기 ADC를 사용하여 아날로그 감마 보정을 적용한 CMOS 이미지 센서

함석헌; 한건희

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자료유형: 학술저널

저자정보: 함석헌 한건희

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 전자공학회논문지 SD편 제43권 제1호

발행연도: 2006.1

수록면: 65 - 71 (6page)

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인간의 눈은 넓은 영역의 빛의 밝기를 받아들이기 위해 log 응답 특성을 갖는 반면 이미지 센서는 제한된 dynamic range를 갖는다. 선형 ADC(analog-to-digital converter)를 적용한 일반적인 CMOS 이미지 센서는 이미지의 어두운 부분을 확실하게 나타나게 하기 위하여 이득을 높이며 일부 밝은 부분의 포화 현상을 막을 수는 없다. 감마 보정은 인간의 눈의 반응에 맞추는 본질적인 방법이다. 그러나 디지털 감마 보정은 ADC 해상도와 센서 자체의 dynamic range의 한계 때문에 이미지의 질을 떨어뜨린다. 본 논문은 아날로그 감마 보정을 수행하는 비선형 ADC를 사용한 CMOS 이미지 센서를 제안한다. 제안된 비선형 ADC를 적용한 CMOS 이미지 센서는 0.35μm CMOS 공정을 이용하였다. 제안된 비선형 ADC CIS를 적용한 아날로그 감마 보정이 기존의 디지털 감마 보정 방법에 비해 질적으로 향상된 이미지를 보였는데 수치적으로 200mV 미만 픽셀 출력으로 이루어진 저조도 이미지에서의 peak-signal-to-noise ratio (PSNR)는 제안된 아날로그 감마 보정이 27.8dB, 디지털 감마 보정이 25.6dB로 측정되어 아날로그 감마 보정이 디지털 감마 보정에 비해 저조도 양자화 잡음을 28.8% 개선되었음을 확인하였다.

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[학술지(정기간행물)] - E.R. Fossum / Oct.1997. / Electronic camera on a chip 44 (No. 10,) : 1689 ~ 1698

[학술지(정기간행물)] - R.H. Nixon / Dec.1996 / 256×256 CMOS active pixel sensor camera-on-a-chip 31 (12) : 2046 ~ 2050

[학술지(정기간행물)] - S.K. Mendis / Feb.1997. / CMOS active pixel image sensors for highly integrated imaging systems 32 (2) : 187 ~ 197

[학술지(정기간행물)] - T. Kuno / Feb.1998. / A new automatic exposure system for digital still cameras 44 (1) : 192 ~ 199

[학술지(정기간행물)] - K. Yoon / Dec.2002. / Single-chip CMOS image sensor for mobile applications 37 (12) : 1839 ~ 1845

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