CN107852473B - 用于控制有源像素图像传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有源像素传感器，其包括光电二极管PHD、存储器节点MN和读出节点SN，提供存储器节点以便在积分周期结束时容纳光电二极管产生的电荷，从而使得全局快门模式的积分和相关双采样读出得以实现，其中，规定该存储器节点的电荷存储容量比光电二极管的电荷存储容量至少高N倍(N是不低于2的整数)，并且其中，规定在每个积分和读出周期中，在积分时间Tint(i)期间，从光电二极管向存储器节点进行N次电荷转移Tri1、Tri2、Tri3，所述N次转移均匀地分布在积分时间上。在强光环境下，传感器的动态范围得到了改善。

Description

用于控制有源像素图像传感器的方法
技术领域
本发明涉及电子图像传感器，其操作采用MOS技术中的有源像素。更精确地说，本发明涉及一种用于控制构成有源像素的多个晶体管的方法。
背景技术
有源像素通常包括光电二极管和多个MOS晶体管，光电二极管将接收到的光子转换为电荷，MOS晶体管允许对读出该电荷以及将该电荷转换为电压加以控制。在矩阵阵列传感器中，像素的行都是单独寻址的，由像素输出的电压施加于给定列的像素共同的列导体。位于该列的底部的读出电路允许在该列上的电压被读出并且转换为数字形式。例如，对于每个寻址的像素行，对列上的电压进行采样。样本储存在读出电路的电容器中。然后，通过模拟数字转换器(例如，每一列像素对应一个转换器)将样本转换为数字形式。
使用光电二极管的有源像素通常包括至少四个晶体管：转移晶体管、读出晶体管、行选通晶体管和复位晶体管；转移晶体管用于将电荷从光电二极管转移到所谓的读出节点，读出节点为电容式电荷存储节点；读出晶体管以电压跟随器结构连接，读出晶体管的栅极连接至读出节点，以便使其源极达到表示读出节点电压的电压；行选通晶体管由行导体控制，其用于选择整行像素，并将每个像素的跟随器晶体管的输出连接至对应于该像素的列导体，从而连接至位于列底部的读出电路；复位晶体管允许将读出节点的电位复位到参考值。
光电二极管产生的电荷量是通过计算转移后获得的读出节点的电位水平与读出节点复位后获得的参考电位水平之间的差来测量的。
有源像素结构可以通过多种方式进行控制。具体地，可以使用所谓的全局快门技术来拍摄图像，其中，在积分周期期间，所有的像素都对由光产生的电荷进行积分，积分周期对所有像素都是相同的。接下来，逐行读出像素。在称为滚动快门技术的技术中，积分周期从一行像素到下一行像素时间移位。
特别地，在拍摄运动物体图像时，全局快门技术使得可以避免失真效应。
在包括四个或五个晶体管的有源像素结构中，所有像素共同的积分阶段顺序如下：
-在初始化控制脉冲的时间内，电荷被挤出所有的光电二极管。这个脉冲的结束设定了光电二极管积分持续时间的开始：光电二极管可以再次积累在这些光电二极管所暴露的光的作用下产生的电荷。在初始化脉冲的时间内，可以通过同时接通读出节点的转移晶体管和复位晶体管来去除电荷。然后电荷迁移到复位晶体管的漏极处。然而，一般倾向于使用特定的第五晶体管，第五晶体管的源极连接至像素的光电二极管，电荷迁移到第五晶体管的漏极。
-在施加于所有的转移晶体管的栅极的控制脉冲的时间内，所有的转移晶体管都同时接通：由每个光电二极管从当前积分持续时间开始时产生和积累的电荷都被转移到相关的读出节点。该转移控制脉冲的结束设定了所有像素的积分持续时间的结束。
在每个积分持续时间之后，像素的读出阶段可以开始。读出是按顺序、一行一行地执行的。对于行中的每个像素，在选择控制脉冲的时间内，接通该像素的选通晶体管，在此期间：
-应用于列导体的信号电平由位于像素列底部的读出电路进行采样；然后
-在复位控制脉冲的时间内，读出节点的复位晶体管被接通，通过读出电路对应用于列导体的参考电平进行采样。
然后，读出电路可以在输出提供信号电平与参考电平之间的差的测量。然而，由于被称为kTC噪声的随机噪声并没有去除，所以这个电平并不是在光电二极管中产生的电荷量的准确测量。事实上，这种噪声是由复位晶体管对读出节点的复位产生的，并且该噪声表示应用于读出节点的电位不是绝对确定的。
如果要去除这种不确定因素，以期增加传感器的动态范围，从而使传感器的动态范围包括低光照水平，则必须将信号电平在读出节点复位后应用于读出节点，以便该信号电平考虑到这种不确定因素。也就是说，首先必须初始化读出节点，对相应的参考电位水平进行采样，然后应用信号电平(转移)，接下来对信号电平进行采样。我们讨论的是相关双采样(CDS)读出。对于所述的四个晶体管或五个晶体管结构，CDS读出只能处于滚动快门积分模式下。CDS读出在全局快门积分模式下是不可能的。
因此，在现有技术中，已经提出了包括光电二极管和读出节点之间的存储器节点的结构。存储器节点使得可以在所有像素共同的每一个积分持续时间之后存储光电二极管产生的电荷，在所需时间内，在每一行像素中初始化每个像素的读出节点，并利用该行中的每一个像素的读出电路对相应的参考电平进行采样，然后将电荷从存储器节点转移到读出节点，并利用读出电路对信号电平进行采样。这些结构包括中间存储器阶段，因此使得可以采用全局快门拍摄技术和相关双采样，从而能够精确测量在所涉及的积分持续时间期间每个像素的光电二极管中产生的电荷量。实际上，然后对于两个转移晶体管(或栅极)规定：第一转移晶体管(或栅极)位于光电二极管和存储器节点之间，第二转移晶体管(或栅极)位于存储器节点和读出节点之间。然后，位于光电二极管和存储器节点之间的第一转移晶体管是同时控制所有像素的每个积分持续时间的结束的晶体管，该积分持续时间的结束与存储器节点中转移控制脉冲的结束同时发生。第二转移晶体管用于像素行读出阶段。
出版物US 2014/0247378提出了另一种利用存储器节点像素结构、例如根据像素的颜色和光的强度来调整光电二极管的曝光持续时间的方法。其涉及在每一采集周期的持续时间内控制光电二极管曝光的一个或更多个子周期。每一个子周期的持续时间是周期的持续时间的一部分，实际曝光时间(在实际曝光时间期间像素累积电荷)等于像素的子周期的持续时间的总和，且短于周期持续时间。
在本发明中，我们关心的是包含光电二极管和读出节点之间的存储器节点的有源像素结构，该结构适于提供相关双采样读出功能。这些结构的示例可以在出版物FR2961631和JP 2006311515中找到，这些结构允许图像在同一积分持续时间内被所有像素同时拍摄(全局快门功能)，并允许像素逐行地进行CDS读出。
这些结构具有在低端进行了优化的动态范围，因为这些结构是低读出噪声结构(CDS读出)。
然而，在强烈光照的情况下，存在光电二极管饱和的风险，这限制了高端的动态范围。现在，光电二极管的最大存储容量取决于光电二极管所占的面积，光电二极管本身决定了像素的尺寸。当然不希望增加该尺寸；而趋势更倾向于减少像素的尺寸，并通过利用微透镜将光集中在像素的光电二极管上来补偿光圈的损失。
发明内容
根据本发明，为了提高这些传感器的高端动态范围，提出采取以下两种措施：
-一方面，规定该存储器节点的电荷存储容量比光电二极管的电荷存储容量高至少N倍(N是大于或等于2的整数)；
-另一方面，规定从光电二极管向存储器节点进行N次电荷转移，所述转移在积分持续时间上规律地间隔。
一般来说，很容易提供存储容量比光电二极管的存储容量高出数倍的存储器节点，而这不会导致像素的光学孔径过多的降低。具体地，存储器节点可以由绝缘栅形成，绝缘栅的每单位面积的电容大大高于光电二极管的每单位面积的电容。
因此，本发明涉及一种利用有源像素传感器的图像拍摄方法，所述有源像素传感器包括至少一行有源像素，其中，所述有源像素每个都包括光敏元件、读出节点、存储器节点，以及至少一个第一电荷转移晶体管、一个第二电荷转移晶体管、一个用于复位读出节点的晶体管、一个跟随器晶体管、一个像素选通晶体管；存储器节点位于光敏元件与读出节点之间；第一电荷转移晶体管位于光敏元件与存储器节点之间；第二电荷转移晶体管位于存储器节点和读出节点之间；跟随器晶体管的栅极连接至读出节点；像素选通晶体管连接在跟随器晶体管的源极和列导体之间；所述图像拍摄方法使得每一个积分和读出周期都包括所有像素共同的积分持续时间，使得在每个像素中都能够在整个所述积分持续时间内对像素的光敏元件产生的光生电荷进行积累，然后还包括每行的像素都被连续读出的相关双采样读出阶段。对于每一个积分和读出周期，所述图像拍摄方法通过应用初始化控制脉冲来命令所有光敏元件同时复位，所述脉冲的结束设定了所有像素共同的积分持续时间的开始，从而使得在整个所述积分持续时间内，在每个像素中都能够对像素的光敏元件产生的光生电荷进行积累，并且在共同的积分持续时间期间，图像拍摄方法命令，在所有的像素中同时进行从光敏元件到存储器节点的N次规律地间隔的电荷转移，N是大于或等于2的整数，存储器节点配置为具有至少是光敏元件的电荷存储容量的N倍的电荷存储容量，通过在所述共同的积分持续时间期间，以规律的间隔向第一转移晶体管的栅极应用N个控制脉冲来获得N次转移，第N次转移的结束设定了共同的积分持续时间的结束。
优选地，所述读出节点的电荷存储容量至少为光敏元件的电荷存储容量的N倍。
优选地，N选择为等于2或3。
附图说明
参考附图在以下描述中示出了本发明的其它特征和优点，在附图中：
图1显示了可以应用本发明的一般有源像素结构；
图2是实施根据本发明的图像拍摄方法的有源像素的控制信号的时序图；
图3a至图3d显示了与积分持续时间的各个步骤a)至d)对应的像素结构中的电位的示意图；以及
图4a至图4c显示了与读出阶段的各个步骤a’)至c’)对应的像素结构中的电位的示意图。
具体实施方式
在CMOS技术中，有源像素是在掺杂的(例如，p掺杂)有源半导体层中产生的，此外，有源像素还包括光电二极管(其原则上为称为“pinned”的光电二极管)、电容式存储节点和晶体管。有源像素的实施方案采用了本领域的技术人员所熟知的各种CMOS技术。
在本说明书中，描述了一种具有p掺杂有源半导体层的衬底，该衬底偏置到零参考电位，以Vdd表示的正的电源电压对该衬底的电路进行供电。本领域的技术人员会知道，如果使用的是具有n掺杂的有源半导体层的衬底，就必须将偏置反转。
图1是可以应用本发明的有源像素的一般结构的等效电路，所述有源像素包括光敏元件、存储器节点和读出节点。在该示例中，像素PIX包括光电二极管PHD、第一电容式存储节点、第二电容式存储节点以及至少5个晶体管；所述第一电容式存储节点称为存储器节点，附图标记为MN；所述第二电容式存储节点称为读出节点，附图标记为SN；所述5个晶体管为：
-第一转移晶体管TRA1(实际上是简单的晶体管栅极)，其允许电荷从光电二极管PHD转移到存储器节点MN。
-第二转移晶体管TRA2(实际上是简单的晶体管栅极)，其允许将存储器节点MN清空到读出节点。
-晶体管RST，其用于复位读出节点SN，晶体管RST的源极电连接至读出节点，晶体管RST的漏极连接至正电源电压Vdd。
-跟随器晶体管SF，其栅极电连接至读出节点SF，其漏极偏置到电源电压Vdd。
-选通晶体管SEL，其栅极接收像素行选择命令，其漏极电连接至跟随器晶体管的源极，选通晶体管SEL的源极连接至矩阵阵列(像素排列为具有行像素和列像素的矩阵)的列导体(Col)，每个列导体都在该列的底部连接至该列的所有像素共同的读出电路CL。
像素PIX可以包括第六晶体管AB，第六晶体管AB通过允许电荷经由第六晶体管AB的漏极进行去除而允许对光电二极管进行初始化。该第六晶体管的一个优点是其能够实现所谓的抗光晕功能，即，通过将第六晶体管的栅极偏置到低于晶体管阈值电压的设定电压，可以将栅极下半导体区域的势垒调整到允许多余电荷经由晶体管的漏极从光电二极管中去除的水平。如果没有规定，则通过在每个像素中一起激活晶体管TRA1、TRA2和RST来初始化光电二极管。
需要注意的是，该像素的某些晶体管实际上可以在至少两个像素之间共享，这在寻求产生高填充系数的小像素时可能是有利的。例如，跟随器晶体管和行选通晶体管在给定列的两个或四个像素之间共享。光电二极管初始化晶体管也可以在至少两个像素之间共享。控制像素所需的有源层的面积因此而减少。本发明也适用于这些共享晶体管像素结构。
光电二极管PHD通常是固定在以Vpin表示的电压的pinned光电二极管，并由以下技术定义，即，在n型扩散区中包含表面p型扩散区，使表面区域为衬底的(零)参考电位。
读出节点SN相当于电容器，其实际上包括具有浮动电位的n掺杂半导体区域。读出节点的电荷存储容量至少相当于光电二极管的电荷存储容量。该容量尤其依赖于掺杂浓度和存储器节点的几何形状。
存储器节点MN相当于用于存储光电二极管在积分周期结束时生成和积累的电荷的电容器。实际上，这个存储器节点不是像读出节点那样的浮动扩散。具体地，必须能够将存储器节点的电位设定在给定电平：至少在从光电二极管向存储器节点的转移电荷的阶段，该给定电平必须高于光电二极管电压Vpin；至少在从存储器节点向读出节点转移电荷的阶段，该给定电平必须低于电源电压Vdd。因此，存储器节点的电位可以改变，这取决于所涉及的阶段，即，取决于存储器节点是被转移的电荷的来源还是目的地。但存储器节点的电位也可以被设定。在本说明书的其余部分和附图中，为了更简单起见，显示的就是这个选项(固定电位)。
例如，存储器节点是由栅极覆盖的半导体区域，该栅极偏置到这样的电位：其允许将光电二极管的电平Vpin和Vdd之间的给定电位水平应用于栅极下的存储器节点半导体区域。于是，在这个栅极下的电荷存储容量取决于栅极电容(并且，因此取决于栅极的几何形状)、掺杂浓度等。存储器节点的其他示例性实施方案可以在所谓的(至少)六晶体管像素的现有技术中找到；例如，专利出版物WO 2006130443、US 598629和FR 2961631。
在衬底是p型的示例中，这些不同的晶体管将是nMOS晶体管，即，这些不同的晶体管将具有位于栅极下的p型通道两侧的n型扩散的源极区域和漏极区域。
术语“晶体管”用来促进理解等效电路图，如图1中的示意图。然而，在像素的物理构成中，这些晶体管独立于像素的其他元件，并不一定都是以传统的方式形成的：具有源极区域、漏极区域、将源极与漏极分开的通道区域以及位于通道顶部的绝缘栅。实际上，在像素的实际物理构成中，某些晶体管基本上由可以对其施加控制电位的绝缘栅组成。因此，例如，第一转移晶体管TRA1将包括与衬底绝缘的简单的转移栅TRA1-g，其位于p型通道区域上方，该p型通道区域位于n型光电二极管PHD区域(TRA1的源极)和存储器节点NM的n型区域(TRA1的漏极)之间。同样：第二转移晶体管TRA2的源极可以是存储器节点NM的n型区域，而该晶体管TRA2的漏极可以是读出节点SN的n型区域。此外，初始化晶体管AB的源极可以是光电二极管的n型区域，该区域积累由光产生的电荷；晶体管RST的源极可以是读出节点的n型区域。
本发明并不涉及一种特定的有源像素技术，而是旨在涉及一种有源像素结构的使用，该有源像素结构包括光电二极管、读出节点以及位于光电二极管和读出节点之间的存储器节点，例如，本发明涉及如上所述的具有或不具有抗光晕晶体管AB的结构。此外，有源像素结构可以包括与至少一个其他像素共享的一个或更多个晶体管。
在本发明中，对于有源像素的控制，规定了以下两种措施：
-存储器节点的电荷存储容量比光电二极管的电荷存储容量高至少N倍(N是大于或等于2的整数)；以及
-从光电二极管向存储器节点进行N次电荷转移，在周期性电荷积分和读出周期的每个积分持续时间期间，这些转移规律地间隔。
因此，如图2中的时序图所示，对于N等于3的示例，在第i个积分和读出周期的积分持续时间Tint(i)开始后(Tint(i)的开始是由光电二极管初始化晶体管AB的栅极控制脉冲AB-g的下降沿设定的)，N＝3个控制脉冲Tri1、Tri2和Tri3以规律的间隔连续地应用于第一转移晶体管TRA1的栅极TRA1-g。最后一个(第N个)脉冲Tri3的下降沿标志着当前积分持续时间Tint(i)的结束。
这样，在高光照水平的情况下，由于电荷在积分周期期间多次转移，光电二极管将能够在整个积分持续时间内继续积累电荷；每次转移时，都会在存储器节点中增加电荷。转移是以规律的间隔进行的，这些间隔在积分持续时间Tint上平均分布。换言之，在N＝3的示例中，积分的开始与第一次转移之间、第一次转移与第二次转移之间以及第二次转移与第三次转移之间的时间间隔基本上相同。
本发明的两种措施允许实现一种用于控制像素的方法，其技术效果是对于给定的光电二极管容量，在积分周期持续时间内将每个像素的电荷积累容量乘以N。然而，这种积累并不发生在光电二极管中。在本发明中，这种积累发生在存储器节点中，因为在整个积分持续时间内电荷从光电二极管以规律的间隔转移到存储器节点。如上所述，存储器节点不会像光电二极管那样受到相同的技术限制：因此，可以产生具有期望的存储容量的存储器节点，期望的存储容量至少等于光电二极管容量的N倍，而不会对像素的尺寸产生不利影响。
优选地，读出节点其本身也具有至少等于光电二极管的容量的N倍的容量。
优选地，N等于2或3。
图1中具有一般(电气)结构的有源像素传感器特别适合于这样的图像拍摄方法：其采用所有像素共同的积分持续时间(全局快门)以及通过位于每列底部的读出电路进行的像素的逐行相关双采样(CDS)读出。
根据本发明的控制方法使用容量至少是光电二极管容量N倍的存储器节点，该控制方法特别适合于这种图像拍摄方法。
现在参照晶体管控制信号的时序图来描述这种图像拍摄方法，该时序图如图2所示，电位的示意图如图3a至图4c所示。在图3a至图4c中，用矩形表示的各个栅极的电位的值用每个矩形的填充颜色表示：白色＝零；黑色＝Vdd；灰色＝中间电位。此外，为了便于理解，这些步骤以及与这些步骤相对应的图3a至图3d或图4a至图4c由同一个字母标引。最后，应当指出，图2至图4c中的时序图和势垒示意图对应于传感器在p型有源层中产生的情况。本领域的技术人员将能够转换到有源层是n型的情况。
初始状态(图3a至图4c中未显示)是从晶体管全部处于断开状态的状态开始的。
每个周期性积分和读出周期都包括所有像素共同的积分持续时间Tint，然后包括逐行的像素的CDS读出。
如图2所示，每个积分和读出周期都从同时初始化所有光电二极管的步骤a)开始。图3a显示了结构中相应的电位图。
在这一步骤中，初始化控制脉冲AB(G)同时应用于所有初始化晶体管AB的栅极AB-g：然后这些初始化晶体管AB完全接通，并通过相关晶体管的漏极DAB将所有电荷的相关光电二极管清空。在没有抗光晕晶体管AB的结构中，光电二极管将通过在初始化脉冲时间内，同时接通读出节点的第一转移晶体管和第二转移晶体管以及复位晶体管来进行初始化。然后，电荷将被疏散到复位晶体管的漏极处。
共同的初始化脉冲AB(G)的结束使晶体管AB回到断开状态，并同时为所有光电二极管PHD设定积分持续时间Tint(i)的开始Start-INT：从该时刻起，光电二极管可以再次积累在其所暴露的光的作用下产生的电荷。这是在图2和图3b中所示的步骤b)。
下面的步骤c)(图2和图3c)为通过应用于像素的所有栅极TRA1-g的控制信号TRA1(G)来应用第一控制脉冲Tri1：此时第一转移晶体管TRA1已完全接通，从当前积分持续时间的开始Start-INT起由每个光电二极管产生和积累的电荷被转移到相关的存储器节点。在这个示例中，与控制脉冲Tri1的有源状态相对应的电压电平是介于0和Vdd之间的电平V1，以将栅极TRA1-g下的半导体区域的势垒降低到允许将电荷从光电二极管转移到存储器节点的电平。
在控制脉冲Tri1结束时，光电二极管再次开始积累电荷：这是步骤d)(图2和图3d)，直到下一个控制脉冲Tri2。
因此，步骤c)和步骤d)同时应用于所有像素，并连续重复，直到第N个转移脉冲(在图2所示的示例中，第N个转移脉冲为第三个脉冲Tri3)：第N个脉冲的结束标志着当前积分持续时间Tint(i)的结束Stop-INT。
然后，新的周期循环(积分然后读出的周期循环)的新的积分持续时间Tint(i+1)可以开始，重复上述步骤a、b、c和d。
随着当前积分持续时间Tint(i)的结束Stop-INT，可以开始下一阶段的像素读出。这是连续的逐行读出。通过对每一像素的选通晶体管SEL的栅极SEL-g应用选择控制脉冲(图2：秩为0的第一行的信号SEL(0))来对行的像素进行选择，这将使得在该选择脉冲的时间内，对于所选择行的每一像素，该像素的跟随器晶体管SF的源极电连接至相应的列导体，并因此电连接至相应的读出电路CL。所选择行的像素的CDS读出在此选择时间期间执行，并包括以下一系列步骤a’)至步骤d’)：
-a’)所选择行中每个像素的读出节点的复位晶体管的栅极RST-g被拉至零电位(图2：对于秩为0的行，控制信号RST(0)为0)，否则该栅极保持在Vdd上。然后，列导体上的电位达到参考电平，由位于列底部的读出电路对参考电平进行采样。在图2和图4a中以信号SHR表示此采样。
-b’)在电平Vdd的控制脉冲的时间内，所选择行的每个像素的第二转移晶体管TRA2接通，电平Vdd的控制脉冲应用于第二转移晶体管TRA2的栅极TRA2-g(对于秩为0的所选择行，应用信号TRA2(0)-图2)，从而允许电荷从存储器节点转移到读出节点(图2和图4b)。
-c’)在该转移脉冲结束时，列导体的电位达到这样的信号电平：该信号电平表示读出节点上的电荷数量，并且该信号电平由位于列底部的读出电路进行采样(SHS，图2和图4c)。
-d’)晶体管的栅极RST-g回到电位Vdd(RST(0)＝Vdd)，然后该行被取消选择(选择脉冲SEL(0)的结束-图2)。
步骤a’至步骤d’同时应用于所选择行的所有像素。
如图2所示，对于连续的每一行像素，重复读出步骤a’)到d’)的顺序，对于秩为1的下一行，使用相应的控制信号SEL(1)、RST(1)和TRA2(1)。
在进行下一个读出阶段的同时，积分持续时间Tint(i)继续进行，或者在此读出阶段之后，可以开始下一个积分和读出周期的新的积分持续时间(Tint(i+1))。
但是，在下一个积分持续时间Tint(i+1)开始接下来的持续时间Tint(i+1)/N之后产生的第一转移脉冲Tri1之前，必须终止所有行的读出。
刚刚描述的本发明通过避免技术约束，在不增加光敏元件的面积的情况下，使得有源像素的动态范围得到改善，其中，所述有源像素包括位于光敏元件和读出节点之间的中间存储器节点。甚至可以设想减少这一光敏元件的面积，同时通过在每个像素上利用微透镜将光向像素的光敏区域集中来补偿填充因子的损失。
此外，如果可以设想利用能提供实质比pinned光电二极管技术所达到的每单位面积的电容还要高的每单位面积的电容的存储器节点技术来实现本发明，则本发明对于微型传感器是特别有利的。

Claims (3)

1.一种利用有源像素传感器的图像拍摄方法，所述有源像素传感器包括至少一行有源像素，其中，所述有源像素每个都包括光敏元件(PHD)、读出节点(SN)、存储器节点(MN)，以及至少一个第一电荷转移晶体管(TRA1)、一个第二电荷转移晶体管(TRA2)、一个用于复位读出节点的晶体管(RST)、一个跟随器晶体管(SF)、一个像素选通晶体管(SEL)；所述存储器节点(MN)位于光敏元件与读出节点之间；所述第一电荷转移晶体管(TRA1)位于光敏元件与存储器节点之间；所述第二电荷转移晶体管(TRA2)位于存储器节点与读出节点之间；所述跟随器晶体管(SF)的栅极连接至读出节点；像素选通晶体管(SEL)连接在跟随器晶体管的源极和列导体(Col)之间；所述图像拍摄方法使得每一个积分和读出周期都包括同时进行以下步骤：通过将电荷从光敏元件清空到可去除漏极来重置所有光敏元件；在从重置所有光敏元件结束时开始的共同的积分持续时间期间在光敏元件中对电荷进行积分；在共同的积分持续时间结束后，将电荷从存储器节点转移到读出节点；对于连续的每一行，在共同的积分持续时间结束后，通过相关双采样读出包含在存储器节点中的电荷，
其特征在于，对于每一个积分和读出周期，所述图像拍摄方法包括，在共同的积分持续时间期间进行从光敏元件到存储器节点的N次规律地间隔的电荷转移，N是大于或等于2的整数，在共同的积分持续时间期间，没有电荷被清空到任何可去除漏极，存储器节点配置为具有至少是光敏元件的电荷存储容量的N倍的电荷存储容量，通过在所述共同的积分持续时间期间，以规律的间隔向第一电荷转移晶体管的栅极(TRA1-g)应用N个控制脉冲来命令进行N次转移，第N次转移的结束设定了共同的积分持续时间的结束。
2.根据权利要求1所述的图像拍摄方法，其中，所述读出节点的电荷存储容量至少为光敏元件的电荷存储容量的N倍。
3.根据权利要求1或2所述的图像拍摄方法，其中，N等于2或3。
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