圖像傳感器已經滲透到人類生活中的各個領域。首先,人眼敏感的光譜範圍相對局限,對於非可見光範圍內的光信息接收,需要借助圖像傳感器完成; 其次,人眼所能分辨的物體的極限物理尺寸遠大於微觀尺度,故對於各種物理化學的微觀變化的研究須借助圖像傳感器成像; 再次,對於人類暫時無法到達的空間的研究,也需要借助圖像傳感器來進行; 最後,日常生活當中,圖像傳感器還能進行超高速監控,並且記錄影像。基於上述原因,圖像傳感器一經發明便在消費類電子、視頻監控、航空航天、工業、醫療、軍事等多個領域得到了廣泛應用,並且日益成為人類活動所依賴的重要工具。 根據光信號的感知和讀出方式不同,圖像傳感器可以分為CCD和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)兩類。CCD圖像傳感器由於採用了獨特的工藝技術,其具有弱光照條件下效果好、信噪比高、色彩還原能力強等優點,從而主導了圖像傳感器感光元件領域近30年。CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor,CIS)是在進入20世紀90年代後,由於對低成本成像系統的消費需求激增而開始興起的另一類圖像傳感器。CIS採用半導體電路最常用的CMOS工藝,具有集成度高、功耗小、響應速度快等優勢。隨著CMOS工藝的不斷進步,CIS已經取代了CCD圖像傳感器的市場主流地位。2014年,CIS芯片出貨量超過35億顆。 隨著圖像傳感器技術持續發展,相關著作不斷涌現,本書原著即為其中之一。本書以大眾所熟悉的數碼單反相機的發展歷史為出發點,闡述了相機中的鏡頭、感光器件和圖像處理電路等硬件的結構及原理,詳細介紹了圖像處理算法以及相機成像質量評價的相關基礎知識,是一本不可多得的、相對全面的圖像傳感技術領域專著。本書原作者及合作者均是圖像傳感領域的資深從業者,相信他們的經驗將為國內相關領域的從業者提供很好的借鑒。 本書譯者及課題組自2001年起開展CMOS圖像傳感器芯片研究,先後承擔了多項CMOS圖像傳感器和視覺信號處理芯片等領域的國家科研項目,具有扎實的理論功底和豐富的實踐經驗,這為本書的翻譯工作打下了良好的基礎。