| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2016-05-06 14:15
フォトンカウンティングイメージセンサを用いた超高感度マルチアパーチャカメラの研究
○石田陽樹・張 博・香川景一郎・徐 珉雄・高澤大志・安富啓太・川人祥二（静岡大） |
| 抄録 |
（和） |
我々は，シングルアパーチャ光学系では実現困難な1を大きく下回るF値をもつ超高感度カメラを，マルチアパーチャ光学系により仮想的に実現することを目指している．本研究では，フォトンカウンティング領域の超低ノイズCMOSイメージセンサ適用のための基礎検討を行った．CMOSイメージセンサは画素毎にアンプをもつため，ノイズレベルが画素毎に異なる．また，random telegraph signal (RTS)ノイズと呼ばれる大きなノイズが一定数の画素に生じる．実測したイメージセンサの読み出しノイズデータを用い，3×3アパーチャから成るカメラシステムのノイズ性能を，シミュレーションにより検討した．RTSノイズを生じるある画素の実効ノイズは，元画像では6.47e-RMSであり，単純平均処理後0.80e-RMSとなった．それに対し，我々が提案している合成センサノイズを最小化する選択的平均法では，0.18e-RMSとノイズが低減されるとともに，RTSノイズが除去されることを確認した． |
| （英） |
We are aiming at realizing the ultra-high sensitivity camera with an F-number less than 1, which is hard to implement in a single-aperture optical system. In this study, we study applicability of a photon-counting-level ultra-low-noise CMOS image sensor. CMOS image sensors have an in-pixel amplifier for each pixel. Therefore, the noise level differs pixel by pixel. Moreover, extremely large noise called random telegraph signal (RTS) noise appear at not a few pixels. In the simulation, the noise performance in 3 × 3 aperture system using real read noise data is investigated with the read noise data measured by a prototype ultra-low-noise CMOS image sensor. In the raw image, the effective noise of the pixel which has RTS noise is 6.47 e-RMS. After simple averaging, effective noise becomes 0.80 e-RMS. With the proposed selective averaging method which minimizes synthetic sensor noise, the effective noise becomes 0.18 e-RMS and RTS noise is removed. |
| キーワード |
（和） |
超高感度カメラ / マルチアパーチャ / フォトンカウンティング / RTSノイズ / 選択的平均法 / / / |
| （英） |
ultra-high sensitivity camera / multi-aperture / photon counting / RTS noise / selective averaging / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 40, no. 15, IST2016-25, pp. 17-20, 2016年5月. |
| 資料番号 |
IST2016-25 |
| 発行日 |
2016-04-29 (IST) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 1342-6893 Online edition: ISSN 2424-1970 |
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