Entwurf und Modellierung von Multikanal-CMOS-Farbsensoren

Im Band 25 der Reihe werden die Möglichkeiten untersucht, Farbbilder im gesamten menschlichen Wahrnehmungsbereich korrekt aufzuzeichnen. Basierend auf den biologischen Eigenschaften des menschlichen Sehsystems und den bisherigen Standardisierungen wird dazu eine Erweiterung des allgemeinen Farbwahrnehmungsmodells entwickelt. Dieses Farbwahrnehmungmodell dient als Grundlage der Farbkorrekturmethode der spektralen Rekonstruktion. Ziel dieser Korrektur ist, Ausgaben eines realen Sensors in einen frei parametrisierbaren idealen Sensor umzurechnen. Die Korrektur kann mit einer beliebigen Anzahl von Eingangs- und Ausgangskanälen vorgenommen werden. Die Verwendung von mehreren spektral unabhängigen Eingangswerten ermöglicht dabei eine Verbesserung der Korrektur. Farbbildsensoren mit zusätzlichen Farbkanälen ermöglichen daher eine verbesserte Farbaufnahme im Vergleich zum herkömmlichen Sensordesign mit drei Farbkanälen und eine Annäherung an spektrale Farbmeßverfahren. Die Realisierbarkeit der Farbkorrekturmethode wird anhand von Testentwürfen neuer Multikanal-Sensoren untersucht. Dabei werden sowohl neuartige Schaltungen als auch Entwurfsmethoden und Besonderheiten der Implementierung analoger CMOS-Bildsensoren in sub-100nm-Technologien gezeigt.