圖像傳感器的作用是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，信號隨后由圖像信號處理器等處理為照片或視頻。CMOS圖像傳感器有兩種快門方式，卷簾快門(rolling shutter)和全局快門(global shutter)。

下面這幅圖大家應該很熟悉，非常形象的說明了兩種快門方式在拍攝快速運動物體時的差異。左圖rolling shutter因為每行的pixel曝光時間差異而形成了果凍效應。

Rolling shutter:  Pixel并不在同一時間曝光，而是采用逐行曝光的方式，從而導致一幀圖像內(nèi)每行曝光時間的起始點有差異。

Global Shutter:  可以允許所有的pixel在同一時間開始和結(jié)束曝光，曝光結(jié)束后再順序讀出。因為所有Pixel曝光的時間都在同一時間點，不會有時間差，所以不會出現(xiàn)拍攝快速運動物體時的果凍效應。

和rolling shutter不同，評價global shutter sensor有一個重要的參數(shù)Parasitic Light Sensitivity (PLS) 代表了當shutter結(jié)束之后，sensor的光敏感度。這個值通常用dB表示，越小越好。

為了實現(xiàn)Global Shutter， 電路的復雜程度會高于rolling shutter。實現(xiàn)Global Shutter有3種方式。

Charge domain

光子轉(zhuǎn)換為電子之后，在轉(zhuǎn)換為電壓信號之前，存儲在memory node。這樣的方式好處是可以進行CDS（correlated double sampling）, 噪聲特性好。缺點在于存儲空間需要占用一部分感光面積，會減低sensor的靈敏度。

Voltage domain

光子轉(zhuǎn)換為電子、在FD轉(zhuǎn)換為電壓信號，再存儲在memory node。但通常來說，這種方式噪聲特性不好。

Digital domain

這個方式是這幾年隨著工藝發(fā)展新提出來的，要實現(xiàn)digital domain global shutter，需要產(chǎn)生的信號可以實時輸出，也就是說每個pixel需要一個單獨的ADC。這種方式目前還沒有商用，還停留在學術(shù)研究階段。

回到Sony的全局快門傳感器，2013年Sony發(fā)布第一顆Pregius CMOS sensor, 2.3 MP IMX174， pixel size 5.78um。相比與之前的產(chǎn)品，做了以下升級:

1：第4代Pregius S是Sony首次在全局快門采用BSI技術(shù)。可以在減小pixel size同時保持優(yōu)良的畫質(zhì)，pixel size減小到2.76μm。

2：更高分辨率、更高幀率

分辨率提高到24.5M，幀率也在原基礎上大大提升。

3：更大的入射角度，更高靈敏度

4：功能升級

Pregius S支持Dual ADC，可實現(xiàn)一幀內(nèi)High/Low analog gain讀出，sensor內(nèi)combine，從而實現(xiàn)HDR。

快門間隔縮短到2us。

sensor可以輸出一個信號反映真實的曝光觸發(fā)時間（Eg：該信號可以用來給閃光燈同步或其他應用）