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Previous issue date: 2016-04-18 === This work presents a study on the behavior and effectiveness of different Fixed-Pattern Noise
(FPN) reduction techniques applied to different pixel topologies operating in logarithmic
mode. The purpose of such study is the establishment of a consistent way to perform
fair cross comparison of the effectiveness of different FPN attenuation techniques applied
to pixels with different topologies and designed in the same technological node, and
thus establish judgment criteria for determining which topology will be most suitable
for implementation of an image sensor operating in logarithimic mode. Investigations of
the effectiveness of two similar FPN reduction techniques applied to four different pixel
topologies were performed through Monte Carlo simulations. The analyses of results of
output signal swing, total and residual FPN, signal-to-distortion ratio, power consumption
and fill factor are able to demonstrate which pixel topologies yield better results in each
of these criteria. Such results provide valuable data that allows a more concise decision on
which pixel topology and FPN reduction technique to choose in the design of an imager
array with wide dynamic range. === Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento e eficácia de diferentes técnicas
de redução de ruído de padrão fixo, do inglês fixed-pattern noise (FPN), aplicadas a
diferentes topologias de pixel operando em modo logarítmico. A finalidade deste estudo
é o estabelecimento de um meio consistente para realizar comparação cruzada imparcial
da eficácia de diferentes técnicas de redução de FPN aplicadas a pixeis com diferentes
topologias e projetados sob o mesmo rótulo tecnológico, e assim estabelecer critérios
de julgamento que permitam determinar qual topologia será a mais adequada para
implementação de um sensor de imagem operando em modo logarítmico. Investigações
da eficácia de duas técnicas de redução de FPN similares aplicadas a quatro diferentes
topologias de pixel foram realizadas através de simulações Monte Carlo. As análises dos
resultados de excursão do sinal de saída, FPN total e residual, razão de distorção do sinal,
consumo de energia e fator de preenchimento são capazes de demonstrar que topologias
de pixel produzem melhores resultados em cada um destes critérios. Tais resultados
proporcionam dados valiosos que permitem uma mais concisa decisão sobre qual topologia
de pixel e técnica de redução de FPN escolher no projeto de um sensor de imagem com
largo alcance dinâmico.
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