1、線性輸出模式
線性輸出模式的輸出一般與光強成正比，如圖1中的曲線1所示。這種輸出模式的動態(tài)范圍最小，而且在線性范圍的最高端信噪比最大。在小信號時，因噪聲的影響增大，信噪比一般很低。但是，這種線性輸出模式的CMOS攝像機，適用于要求進行連續(xù)測量的場合。
圖1 4種輸出模式曲線
2、雙斜率輸出模式
雙斜率的輸出模式，是一種擴大攝像機動態(tài)范圍的方法，如圖1中的曲線2所示。由圖1看出，它采用兩種曝光時間：當信號很弱時，采用長時間曝光，輸出信號曲線的斜率很大;當信號很強后，改用短時間曝光，這時曲線斜率就會降低，從而可以擴大動態(tài)范圍。這就類似于CCD寬動態(tài)攝像機目前常采用的對最暗與最亮的雙曝光，即2次取樣方式。
顯然，為改善輸出的平滑性，還可采用多斜率的輸出模式，即多種曝光時間(類似CCD寬動態(tài)攝像機的多次取樣方式)。輸出曲線可由多段直線擬合，顯然曲線會平滑得多，使輸出圖像的灰階層次等變得更好些。
3、對數(shù)輸出模式
對數(shù)輸出模式如圖1中的曲線3所示。采用這種輸出模式的CMOS攝像機的動態(tài)范圍非常大，一般可達到幾個數(shù)量級，使得無需對照相機或攝像機的曝光時間進行控制，也無需對其鏡頭的光圈進行調(diào)節(jié)。此外，在CMOS成像器件中，又可方便地設(shè)計出對數(shù)響應(yīng)電路，且實現(xiàn)起來也很容易。
值得說明的是，由于人眼對光的響應(yīng)也接近對數(shù)規(guī)律，因而這種輸出模式具有良好的使用性能，在照相機等中常用。
4、γ校正模式
γ校正模式如圖1中的曲線4所示。它的輸出規(guī)律如下：U=KeγE (2)
(2)式中，U為信號輸出電壓，E是輸入光強，K為常數(shù)，而γ便是校正因子，γ為小于1的系數(shù)。由式(2)可見，這種模式也使輸出信號的增長速度逐漸減緩，因而也能擴大動態(tài)范圍。
由上看出，CMOS攝像器件的4種輸出模式，除其輸出特性有較大區(qū)別外，動態(tài)范圍相差很大。一般線性輸出模式動態(tài)范圍只有40-60dB，其它輸出模式都較大。
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