具有两个传感器的成像器系统的制作方法

本发明涉及一种成像器系统，其用于获取对获取场的场景中的光的变化和分布具有较大反应性的图像。

所述成像器系统通常包括具有通常有源像素阵列的图像传感器。图像传感器包括主读出电路，其适于在曝光所述有源像素之后读取有源像素，并从所述读出获取图像。

曝光有源像素以获取图像根据摄影师公知的若干参数来进行，所述若干参数对所获得的图像有影响并且其必须特别适应于要成像的场景的特性并且特别是所述场景的组成元素的亮度。

关于曝光时间(即在有源像素的读出之前有源像素暴露于光的时间)尤其如此。术语快门速度也被使用。曝光时间定义了暴露给有源像素的入射光量。因此，曝光时间必须适应场景中元素的亮度，而且也要适应有源像素的光敏度。

有源像素可以由光敏度瞬时动态范围表征，其反映了有源像素可以呈现的最大光量以及该像素在黑暗中产生的噪声量。如果光量太低，则有源像素的读取结果包含很多噪声，并且因此不允许获得足够质量的图像。如果光量太高，则有源像素将饱和，并且像素读出的结果将不再呈现要成像的对象的细节。

出于同样的原因可以考虑其他参数，例如，由可调放大器引入的有源像素阵列输出处的放大增益。还可以考虑放置在有源像素前面的光路上的光学器件的参数，诸如光阑孔径或可调光学衰减器的衰减。

场景的组成元素可以在相同的获取场中的一个内具有最多样的亮度值(同时或从一次获取到另一次获取)。例如，半夜时的图像不具有与正午或日落时的图像相同的光分布特性。因此，使图像获取参数适应图像获取场的亮度特性是重要的。

在有源像素首次曝光于系统未知组成元素的亮度特性的获取场的光时，可以使用标准获取参数。然后，一些高度明亮元素可能导致一些将饱和的像素过度曝光，或者具有低亮度元素可能导致其他像素的曝光不足。

对获取到的图像的分析允许确定一组新的获取参数，并且然后利用这些新的获取参数获取第二图像。所述迭代循环允许获取参数适应场景的亮度的分布和变化。专利申请us2008/0094481a1示出了这种类型的控制的示例。图像的尺寸越大，质量越高，图像分析的任务越繁重。

图1a、图1b和图1c示出了该方法的应用的简化示例，给出了获取场中亮度分布的示例的直方图的轮廓曲线。在该示例中，要获取的获取场中的场景的亮度分布包含分布在由反映不存在具有平均亮度的元素的空隙部分103分离的低亮度的第一部分100和高亮度的第二部分101之间的明亮元素。

如图1a所示，传感器的有源像素的瞬时动态范围104连同传感器的初始获取参数(曝光时间、孔径......)允许呈现具有属于第一部分100的亮度的获取场中的大多数元素。另一方面，属于第二部分101的具有高亮度的元素具有对于饱和的传感器的有源像素而言太高的亮度。因此，第一主图像示出反映有源像素的饱和的过度曝光区域。

因此，修改获取参数(例如通过减少曝光时间)来限制有源像素接收的光量以防止其饱和。因此，如图1b所示，有源像素的瞬时动态范围104朝向更强的亮度值移动，以呈现对于初始参数而言太亮并且使有源像素饱和的元素。

然而，由于成像器系统没有关于使其像素饱和的明亮元素的亮度的信息，因此无法根据最明亮元素的亮度来执行对获取参数的修改。一般而言，根据预先建立的规则来修改获取参数以防止像素饱和，这些规则通常不适于特定于场景的亮度分布。可以从最明亮元素到较低亮度元素反向应用相同的过程。

这里可以确定的是，有源像素的瞬时动态范围104仅覆盖第二部分101的一部分。作为结果，虽然具有属于该部分101的亮度的一些元素可以出现在获取到的图像中，而先前有源像素饱和，具有超过有源像素的瞬时动态范围104的亮度的第二部分101中的元素仍然继续使有源像素饱和。同时，瞬时动态范围104覆盖部分103，尽管没有明亮元素具有该亮度。

然后再次修改获取参数(例如如前所述通过减少曝光时间)来限制有源像素接收的光量以防止其饱和。这种新配置被示出在图1c中。然而，由于传感器不具有关于致使有源像素饱和的元素的实际亮度的信息，因此瞬时动态范围104与第一部分101和更高亮度的另一部分105重叠，尽管没有明亮元素具有对应于该另一部分105的亮度。

根据需要重复该过程多次，直到获取参数允许有源像素的瞬时动态范围104覆盖被认为表示场景中感兴趣区域的元素的部分100、101。

然而，这种技术存在若干缺陷。首先，应指出的是，通过相乘尝试，通过“反复试验”获得对获取参数的确定。传感器的获取场的场景可能具有最不均匀的亮度分布，并且该技术可能导致对若干图像获取的获取参数的不充分确定。在图1b中可以看出的是，部分103被覆盖，而没有明亮元素具有这种亮度。这同样适用于图1c中的其他部分105。

这是一个漫长的过程，导致获取不能使用或冗余的图像，并且场景的组成元素可能变化，并且因此亮度分布也可能变化。例如，在前面的示例中，第一部分101可以在两次获取之间向左移动(反映最明亮元素变暗)，这使先前迭代的相关性存在疑问。

此外，当场景的光动态性高并且超过图像传感器的动态性时，尽管获取参数的迭代控制循环，仍发生饱和和曝光不足。

已经提出了若干技术来改善成像器的动态性以防止场景的这些饱和和曝光不足。这些技术可以列举如下：

1)具有不同曝光时间的多个拍摄(shot)；

2)将不同的曝光时间应用于像素阵列中的像素的子组件；

3)创建复合像素，其组合具有不同灵敏度并且特别是不同尺寸的光敏元件；

4)创建非线性响应，其具有随每个像素接收到的光量而减小的灵敏度。

方法1)通常用于其中几乎没有移动的场景。如果场景中的元素有移动，则在不同的延迟曝光时间下拍摄的图像不再正确叠加。尽管如此，这种技术通常用于数字摄影设备。通常使用的术语是hdri(“高动态范围成像”)。

方法2)通常用电缆连接在图像传感器中。例如，在专利us8022994中，奇数和偶数像素行具有不同的曝光时间，从而形成分别传达较亮区域和较暗区域的两个子图像。图像处理重新组合这两个图像以产生具有更大动态的单个图像。然而，如果曝光时间不适应于场景的亮度，则可以确定有时数据丢失。如果一个子组的像素饱和或曝光不足，则它们不再有任何用途，并且然后可以将分辨率除以多达二的因数。

方法3类似于方法2)，除了灵敏度的差异代替暴露时间的差异。该方法的主要优点在于两个子图像之间没有时间偏移。在方法2)中，对两个曝光时间的使用在像素子组的两个拍摄之间产生时间偏移。因此，当元素在获取场中移动时，它将不会位于两个子图像中的相同位置。方法3)允许绕过这个问题。然而，这种方法的一个缺点在于这些不同的灵敏度是出厂固定的，并且不再能够在后面被修改以适应于特定场景。专利申请ep2775525a1给出了该方法的实施方式的示例。

方法4)将许多不同的过程组合在一起。专利ep2186318提出了一种具有对数响应的像素，其实际上克服了饱和现象。专利申请us20140103189a1提出了电荷转移像素中的非线性电容，其允许分段线性响应。然而，这些像素通常比简单的有源像素更复杂并且更庞大，并且不适合于高密度和小间距的像素阵列。ep2186318提出的解决方案对于中密度和低密度(小于一百万像素)的阵列仍然是极好的解决方案，这是因为其在没有任何饱和问题的情况下完全避免了对曝光时间的控制。

图2a、图2b和图2c示出了传感器动态、质量和曝光时间之间的关系。图2a通过示出在给定曝光时间内图像信号对获取场中元素的亮度的依赖性来示出操作动态的定义。可以看出的是，像素输出处的图像信号随着亮度增加并且在称为饱和值的某个高值处饱和。当图像信号超过像素的暗噪声时，可以开始观察图像信号。因此，动态范围可以被定义为像素输出处的图像信号在暗噪声和饱和之间的亮度范围。

图2b示出了根据亮度在像素输出处感知的图像的质量。当亮度低于动态范围时，图像信号无法与暗噪声区分开。因此质量为零。在动态范围内，图像质量随亮度而提高。然而，超出动态范围，饱和后质量变为零。

图2c示出了当使用不同曝光时间时根据亮度的图像质量。第一曲线110示出了对于第一相对长的曝光时间t1的图像质量。第二曲线112示出了对于短于曝光时间t1的曝光时间t2的图像质量。这导致对应于第一曲线110的第一动态范围111和对应于第二曲线112的第二动态范围113。由于第二动态范围113的更短的曝光时间，第二动态范围113比第一动态范围111更宽并且对应于更高的亮度值。

可以确定的是，较长的曝光时间t1允许以较低亮度消除暗噪声，而且以较低的亮度达到饱和。较短的曝光时间(诸如t2)产生相反的效果。从图2c中可以看出的是，如果使用两个曝光时间，则在正确配置曝光时间时加宽获取动态。然而，如果曝光时间离得太远，则可能在与两个曝光时间相关联的相应动态范围之间形成亮度“孔洞(hole)”。具有落入该“孔洞”的亮度的获取场中的元素的细节丢失。

因此，即使设置有多个曝光时间的传感器早已可用，但在困难的动态条件下成像器的图像捕获性能仍然不令人满意。特别地，依赖人工智能的新兴应用(诸如自动车辆驾驶、辅助驾驶、自动监控等......)要求成像器能够在所有条件下获得高质量的图像。

技术实现要素：

本发明的目的在于通过提出使用诸如例如ep2186318中所描述的高动态像素传感器来确定高分辨率传感器的一组优化参数来克服至少一些这些缺点并且优选地克服所有这些缺点。

因此，提出了一种成像器系统，所述成像器系统包括主图像传感器，其具有第一获取场并且包括：有源像素主阵列，其具有第一光敏度瞬时动态范围；以及主读出电路，其适于在曝光所述像素之后读取主图像传感器的像素并且从所述读出获取主图像，所述成像器系统包括：

-辅助图像传感器，其具有至少部分地覆盖所述第一获取场的第二获取场，并且包括：第二有源像素阵列，其具有宽于所述第一光敏度瞬时动态范围的第二光敏度瞬时动态范围；以及辅助读出电路，其适于在曝光所述有源像素之后读取辅助图像传感器的有源像素并且从所述读出获取辅助图像；以及

-数据处理单元，其被配置为根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的至少一个值。

辅助图像传感器允许辅助图像的获取具有很少或没有饱和或曝光不足(借助于较宽的动态功能范围)，从而允许最佳地确定主图像传感器的获取参数，使得主图像的获取条件最佳地适于获取场中的场景。

该成像器系统有利地通过单独或以其任何技术上可能的组合采用的以下特征来完成：

-数据处理单元被配置为确定辅助图像中的亮度的空间分布，并且数据处理单元被配置为根据辅助图像中的亮度的空间分布将至少主图像传感器的有源像素的曝光时间和/或平均读出电路的放大增益确定为主图像的获取参数；

-第二光敏度瞬时动态范围的宽度比第一光敏度瞬时动态范围的宽度大两倍；

-主图像传感器的主阵列具有比辅助图像传感器的有源像素阵列的有源像素密度高两倍的像素密度；

-主图像传感器的主阵列的像素和辅助图像传感器的辅助阵列的有源像素在一个相同的基板的表面上交错；

-主图像传感器的主阵列的像素被布置在第一基板上，并且辅助图像传感器的辅助阵列的有源像素被布置在与第一基板分离的第二基板上；

-辅助图像传感器对第一光敏度瞬时动态范围内的曝光具有非线性电压响应；

-辅助图像传感器的有源像素具有非周期性空间分布；

-辅助图像传感器的有源像素是具有对数响应的像素；

-辅助图像传感器的有源像素是具有计数器的像素，所述计数器适于在曝光时累积电荷并且对电荷累积达到累积复位阈值时的次数进行计数；

-辅助图像传感器的有源像素是放电像素，其适于在曝光时放电，放电时间是曝光亮度的函数；

-辅助图像传感器设置有滤色器阵列，并且数据处理单元被配置为至少将来自辅助图像的白平衡确定为主图像的获取参数；

-数据处理单元被配置为根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的若干不同值，并且主图像传感器被配置为使用所述主图像中的每个的获取参数的不同值来获取若干主图像。

本发明还涉及一种用于借助于根据本发明的成像器系统获取图像的方法，所述方法由此包括步骤：

-辅助图像传感器获取辅助图像，

-数据处理单元根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的至少一个值，

-主图像传感器使用获取参数的所述值获取至少一个主图像。

在一个实施例中，数据处理单元根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的若干不同值，并且主图像传感器使用所述主图像中的每个的获取参数的不同值来获取若干主图像。

附图说明

借助于以下关于本发明的实施例和变型的描述将更好地理解本发明，本发明的实施例和变型作为非限制性示例给出并且参考所附示意图进行解释，其中：

-已经讨论的图1a、图1b、图1c借助于获取场中的示例性亮度分布直方图的轮廓曲线示出了多次曝光技术；

-已经讨论的图2a、图2b、图2c示出了具有线性光电响应的像素的响应以及动态功能范围的定义、具有给定曝光时间的图像质量以及根据曝光时间的图像质量的变化；

-图3示意性地示出了根据本发明一个可能实施例的成像器系统，其中两个传感器并列并且被形成在不同的基板上；

-图4示意性地示出了根据本发明一个可能实施例的成像器系统，其中两个传感器具有彼此交错的有源像素阵列；

-图5示意性地示出了两个有源像素阵列之间的交错的示例的细节；

-图6示意性地示出了设置有计数器的有源像素电路的示例的示例结构；

-图7示意性地示出了有源像素中的电荷减少曲线的示例；

-图8a、图8b、图8c示出了在图1a至图1c所示的情况下本发明的一个实施例的实施方式。

在所有图中，相似的元件由相同的附图标记指定。

具体实施方式

在本说明书中，图像是指表示场景中元素的至少一个光学特性(通常是亮度)的二维空间分布表示的一组数据，所述数据根据所述空间表示在空间上组织。在以下描述中，主图像传感器的主阵列由有源像素组成。可以使用其他配置，例如，对于主阵列，使用除有源像素之外的像素。

参考图3，其示出了根据本发明一个可能实施例的成像器系统的示例，成像器系统包括主图像传感器1，所述主图像传感器1包括具有第一光敏度瞬时动态范围的有源像素主阵列2。成像器系统还包括主读出电路，其适于在曝光所述有源像素之后读取主图像传感器1的有源像素，并从所述读出获取主图像。

根据上述条件，特别是对于已经提到的方法1)和方法2)，主图像传感器可以特别地是设置有多个曝光时间的可能的实施方式的传感器，所述多个曝光时间可以要么被实施为单独的拍摄要么在单个拍摄中被混合在一起。

每个有源像素包括光电检测器，例如光电二极管和有源放大器。它可以是常规的三晶体管、四晶体管有源像素或其他配置。优选地，出于紧凑的原因，每个有源像素是四晶体管像素，其输出放大器由多个光电二极管共享。

主图像传感器1还包括光学器件3，所述光学器件3包括用于图像捕获的常用部件，诸如例如透镜4或配备有光阑或快门的透镜组件5。光学器件3可以特别地通过控制由有源像素接收到的光量的获取参数(诸如曝光时间或光阑孔径)来控制。

主图像传感器1具有从光学器件3延伸的第一获取场6。在获取场6中，存在由变化亮度的不同元素组成的场景。当主阵列2的有源像素被曝光时，由场景的这些不同元素发射/反射的光穿过光学器件3并到达主阵列2的有源像素。有源像素上的入射光量取决于曝光时间和光学器件3的特性，并且特别是孔径尺寸。

主阵列2被形成在基板7上，所述基板7通常包含主读出电路。有源像素的电特性随曝光期间的入射光量而变化。在读出这些有源像素时，主读出电路测量有源像素中的每个的电特性，并且从而获取表示每个有源像素上的入射光量的主图像。

成像器系统还包括辅助图像传感器11，其具有至少部分地与第一获取场6重叠的第二获取场16。优选的是，第一获取场6和第二获取场16具有最大重合(例如大于80％)，特别是在距成像器系统大于10厘米处(其通常是用于图像捕获的最小距离)。通过以有平行或会聚的光轴将传感器彼此相邻放置，可以获得良好的获取场叠加。优选地，第二获取场16和第一获取场可以是相同的，这可以通过针对两个传感器1、11使用相同的光学器件并且特别是通过使用诸如镜子的图像返回装置来获得。

有源像素的第二阵列12具有第二光敏度瞬时动态范围，其宽于第一光敏度瞬时动态范围。优选地，第二光敏度瞬时动态范围的宽度比第一光敏度瞬时动态范围的宽度大两倍，并且进一步优选地是第一光敏度瞬时动态范围的宽度的十倍。

光敏度瞬时动态范围的宽度可以通过以固定的获取参数证明其限制来简单地确定。对于下限，首先确定在测试条件下影响传感器的噪声：将传感器置于黑暗中，获取图像，并且根据获取到的图像中的像素值，统计地确定噪声水平。光敏度瞬时动态范围的下限对应于获取场中的元素的亮度，其允许获得高于该噪声水平的像素值。

上限对应于有源像素开始饱和之时和之后的获取场中的元素的亮度。还可以通过计算如上所述确定出的两个极限的比率来推断有源像素的瞬时动态。

辅助图像传感器11还包括光学器件13，所述光学器件3包括用于图像捕获的常用部件，诸如例如透镜14或配备有光阑或快门的透镜组件15。光学器件13可以特别地通过将控制由有源像素接收到的光量的获取参数(诸如曝光时间或光阑孔径)来控制。然而，具有固定孔径的透镜的简化光学器件可能就足够了。

类似于第一传感器1，第二传感器包括辅助读出电路，其适于在曝光所述有源像素之后读取辅助图像传感器11的有源像素，并从所述读出获取辅助图像。类似于主图像传感器1，辅助阵列12被形成在基板17上，基板17通常包括辅助读出电路。有源像素的电特性随曝光期间的入射光量而变化。在读取这些有源像素时，辅助读出电路测量每个有源像素的电特性，并从而获取表示每个有源像素上的入射光量的辅助图像。

因此，辅助图像传感器11用于在由主图像传感器1获取主图像之前获取辅助图像，使得主图像传感器的至少一个获取参数根据该辅助图像而被确定出，并且可以用于获取主图像。

为此目的，成像器系统还包括数据处理单元10，其被配置为根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的至少一个值。例如，该获取参数可以是曝光时间和/或光阑孔径、和/或主读出电路的放大增益和/或光衰减器的光衰减和/或白平衡。因此，处理单元10与辅助图像传感器11连接以接收辅助图像，并与主图像传感器1连接以向后者提供获取参数的值。

特别地，数据处理单元10可以被配置为确定辅助图像中的亮度的空间分布，并且根据从辅助图像推断出的亮度的空间分布将主图像传感器1的有源像素的至少一个曝光时间和/或主读出电路的放大增益确定为主图像的获取参数的值。

因此，根据任何可能实施例的用于借助于成像器系统获取图像的方法由此包括步骤：

-辅助图像传感器11获取辅助图像，

-数据处理单元10根据辅助图像确定主图像传感器1的获取参数的至少一个值，

-主图像传感器1使用获取参数的所述值来获取主图像。

只要辅助图像基本上用于确定主图像传感器1的获取参数的值，辅助图像的分辨率就不需要与主图像的分辨率一样高。由此可见，辅助图像传感器11中的有源像素密度不需要与主图像传感器1中的有源像素密度一样高。

因此，主图像传感器1的主阵列2可以具有比辅助图像传感器11的有源像素阵列12中的有源像素密度高两倍的有源像素密度，甚至优选地比辅助图像传感器11的有源像素阵列12中的有源像素密度高十倍。就像素数量而言，主图像传感器1的主阵列2可以具有比辅助图像传感器11的有源像素阵列12中的有源像素数量高十倍的有源像素数量，甚至优选地比辅助图像传感器11的有源像素阵列12中的有源像素数量高一百倍。

辅助图像的低分辨率减少了处理单元所应用的处理负担，并且因此特别地允许加速分析辅助图像。如专利ep2186318所提出的，这种低分辨率还允许有利地使用对数像素而没有饱和并且无需控制图像捕获参数。

然而，辅助图像传感器11具有足以允许精细分析辅助图像的分辨率。因此，辅助图像传感器11中的有源像素阵列12优选地具有高于320×240像素的有源像素数量，并且优选地高于主图像传感器1的主阵列2中的有源像素的千分之一，甚至百分之一。

可以为辅助图像传感器提供滤色器阵列(cfa)。该滤色器阵列由被定位在辅助图像传感器的有源像素的光敏元件前面的小滤色器组成。然后可以确定不同颜色的亮度分布。在这种情况下，数据处理单元10可以被配置为至少将来自辅助图像的白平衡确定为主图像的获取参数。

在图3的示例中，主图像传感器1和辅助图像传感器11在空间上分开并且并排示出。主图像传感器1的主阵列2的有源像素被布置在第一基板7上，并且辅助图像传感器1的辅助阵列12的有源像素被布置在与第一基板7分离的第二基板17上。该配置的优点在于可以与来自不同制造商的主传感器和辅助传感器一起工作。

但是，所述配置不是必需的。为了简化成像器系统的结构，并且参考图4和图5，可以确定来自主图像传感器1的主阵列2的有源像素30和辅助图像传感器11的辅助阵列12的有源像素32之中的哪些将在相同基板23的表面上交错。然后，主阵列2和辅助阵列12位于相同平面中。然后，主阵列2和辅助阵列12形成公共阵列22。

具有交错阵列的两个传感器1、11共享相同的公共光学器件23(例如具有公共透镜24和公共透镜组件24)，并且因此共享相同的公共获取场26，其因此形成第一获取场和第二获取场两者。然而，每个图像传感器1、11可以保持专用于其各自的有源像素的读出电路。

图5示出了这种情况下有源像素的组织示例。其中示出了公共阵列22中的有源像素30、32的空间组织的示例。第一有源像素30对应于主图像传感器1的主阵列2的有源像素，而第二有源像素32对应于辅助图像传感器11的辅助阵列12的有源像素，并且分布在主图像传感器11的有源像素30之间。应指出的是，第二有源像素32在这里被示出为大于第一有源像素30，这对于高动态有源像素是常见的。然而，这不是强制性的，并且第二有源像素32可以具有例如与第一有源像素30类似的尺寸。

如前所述，应指出的是，主图像传感器1的有源像素30的数量比辅助图像传感器11的有源像素32的数量高得多(至少高两倍，并且优选地至少高十倍)。优选地，辅助图像传感器11的有源像素32彼此不相邻，而是通过主图像传感器11的有源像素30彼此独立地隔离。还优选地，辅助图像传感器12的有源像素32具有非周期性空间分布以防止创建诸如莫尔效应(moiréeffect)的几何效应，并且因此在主图像传感器11的有源像素30内不具有对称分布。

如上所述，主图像传感器1的有源像素是成像器中常用于获得高清晰度图像的类型，例如，三晶体管或四晶体管有源像素。主图像传感器1的有源像素30和辅助图像传感器11的有源像素32的不同之处在于它们不同的光敏度瞬时动态范围。

为了获得具有显著宽于主图像传感器1的有源像素30的光敏度瞬时动态范围的第二光敏度瞬时动态范围的辅助图像传感器11的有源像素32，几种解决方案是可能的。

尽管主图像传感器1通常至少部分地对第一光敏度瞬时动态范围内的曝光具有线性电压响应，但是辅助图像传感器2优选地对第一光敏度瞬时动态范围内的曝光具有非线性电压响应。

可以通过使用具有对数响应的像素作为辅助图像传感器12的有源像素32来获得这种非线性。例如，专利ep2186318提出了可以使用的cmos类型的有源像素结构。可以使用对数响应像素的其他配置。由于有源像素具有对数响应，因此它们的响应几乎不随亮度而变化，并且因此允许防止饱和。以这种方式，可以获得近乎无限的光敏度瞬时动态范围。

图6示出了另一种可能性的示例。这里辅助图像传感器11的有源像素是具有计数器的像素，所述计数器适于在曝光时累积电荷并且对电荷累积达到累积复位阈值时的次数进行计数。光电二极管50经由节点51连接到复位晶体管52的漏极。积分器53被连接到节点51并且对光电二极管50的端子处的电压进行积分。该积分的结果被应用于晶体管52的栅极。当积分的结果达到足够的值时，晶体管52导通并复位光电二极管53。被配置为对超过阈值的次数进行计数的计数器54给出关于循环次数的信息。其他配置显然是可能的，特别是适应阈值或复位。s.kavusi等人在“2006ifipinternationalconferenceonverylargescaleintegration”中的出版物“architecturesforhighdynamicrange,highspeedimagesensorreadoutcircuits”给出了关于具有高动态功能的此类像素的更多技术细节。

图7示出了另一种方法，其中辅助图像传感器12的有源像素32是放电像素，其适于在曝光时放电，放电时间是曝光亮度的函数。这里示出了放电61、62的两个示例，分别对应于强亮度曝光和低亮度曝光。

对于强亮度的第一曝光，放电61快速发生，使得在短时间t1之后很快达到电荷阈值60。对于低亮度的第二曝光，放电62更缓慢地发生，使得在长于时间t1的时间t2之后达到电荷阈值60。然后可以确定对应于曝光亮度的信号与放电时间的倒数成比例。因此，强亮度曝光的信号1/t1大于低亮度曝光的信号1/t2。如果定时被充分微调，则高动态性是可能的。

用于扩展动态范围的其他技术方案可以例如在arnauddarmont的著作“highdynamicrangeimaging：sensorsandarchitectures”(2013，isbn9780819488305)中找到。

第二光敏度瞬时动态范围的大宽度允许借助于辅助图像改善对主图像的获取。为此目的，数据处理单元10被配置为根据辅助图像确定主图像传感器的获取参数的至少一个值。

还可以从一个相同的辅助图像获取多个主图像。为此目的，数据处理单元10被配置为根据辅助传感器确定主图像传感器1的获取参数的若干不同值，并且主图像传感器被配置为使用所述主图像中的每个的获取参数的不同值来获取若干主图像。

通过对其应用本发明的实施例的一个示例，图8a、图8b和图8c再现了图1a至图1c所示的情况，其中使用根据相同辅助图像确定的一个相同获取参数的不同值来获取两个主图像。

图8a示出了辅助图像传感器11对辅助图像的获取。由于它们的宽光敏度瞬时动态范围70，因此辅助图像传感器11的有源像素能够捕获来自第二获取场16中包含的所有元素的光，而无论这些元素是属于第一低亮度部分100还是属于第二高亮度部分101。由该获取产生的辅助图像由处理单元10分析，处理单元10能够识别由部分100和101形成的两个组件。

然后，处理单元确定获取参数的至少一个值，使得主图像传感器的有源像素的第一光敏度瞬时动态范围71最佳地对应于属于第一部分100的元素的亮度，如图8b所示。这里可以看出的是，第一光敏度瞬时动态范围71仅几乎不覆盖未被任何元素示出的亮度部分103。因此，可以针对具有对应于第一部分100的亮度的元素获取第一主图像。

根据相同辅助图像，处理单元还确定至少一个获取参数，使得主图像传感器的有源像素的第一光敏度瞬时动态范围71最佳地对应于属于部分101的元素的亮度，如图8c所示。这里可以看出的是，第一光敏度瞬时动态范围71集中在其覆盖的第二部分101。因此，有源像素没有饱和，也没有不包含任何元素的亮度部分103、105的重叠。因此可以获取第二主图像。

利用本发明，因此可以利用两个主图像捕获第一获取场6中的所有元素，确保不存在像素饱并且因此不存在信息丢失。

可以看出的是，这两次曝光确实在图8b和图8c中的动态范围之间的亮度标度中形成“孔洞”。然而，通过分析高动态辅助图像使得该孔洞明智地位于没有元素的亮度部分103中成为可能。结果是图像获取的最佳使用，并且因此节省了时间和资源。

本发明不限于在附图中描述和说明的实施例。在不脱离本发明的保护范围的情况下，修改是可能的，特别是关于各种元件的组成或经由技术等同物的替换。