在使用有源像素阵列 CMOS 数字图像传感器进行解决方案设计时，需要综合考量众多传感器规格。诸如传感器的分辨率、光学格式、快门类型、帧率、动态范围、信噪比（SNR）以及像素结构等。更为复杂的是，还需兼顾传感器的特性与功能，像功耗、接口、封装类型、板载 HDR 处理以及感兴趣的区域等。因此，要做出选择并非易事。
为了筛选这些规格和功能，传感器的预期应用是一个重要的考量因素。某些应用需要极高的分辨率来捕捉静止物体，而另一些应用则要求能够检测快速移动的物体，并呈现出 “定格” 效果。此外，功耗要求也是一个关键的应用考量因素。在固定安装场景下，传感器的功耗可能并非关键因素；但在便携式应用中，由于传感器需依靠电池供电，其能效就变得至关重要。
在选择传感器时，应用的速度，即物体移动的速度，是一个合适的出发点，因为它将决定所需的快门类型。在数字图像传感器领域，主要有卷帘快门和全局快门两种选择。
卷帘快门的数字图像传感器是按行排列的像素阵列。使用卷帘快门时，阵列中的每一行从顶部到底部依次逐行曝光，相邻行的曝光时间存在约 10 微秒的差异。与之不同的是，全局快门能够同时曝光阵列中的每个像素，这类传感器的像素必须具备 “存储节点”，以便在整个传感器读出过程中存储电荷。卷帘快门和全局快门各有优劣。
与全局快门相比，卷帘快门成本更低且更易于实现。然而，全局快门的存储节点容易受到杂光影响，导致噪声较高，并且存储节点位于像素旁边，限制了像素尺寸。卷帘快门的缺点是在捕捉快速移动物体时容易产生运动伪影。由于卷帘快门阵列按顺序曝光，拍摄移动物体时会出现空间失真，且不同区域可能在不同时间、不同光照条件下拍摄，还可能受到不相关光照的影响。因此，卷帘快门在捕捉移动物体方面表现欠佳，但在静态的高分辨率应用中是理想之选。
全局快门适用于卷帘快门表现不佳的场景，如快速移动的物体，特别是高角速度的物体。其出色的应用场景包括增强视觉（AV）、虚拟现实（VR）、机器视觉（MV）以及存在高振动的环境，如条形码扫描仪和机器人应用。全局快门还具有其他优点，由于整个阵列同时曝光，它可以直接与其他全局快门或光源（如闪光灯）同步，并且更容易实现自动曝光控制。
评估全局快门性能时，需要参考其展示的指标，包括应用导向指标和性能导向指标。应用导向指标有助于从特定产品系列中选择适合特定应用的传感器，性能导向指标则可用于比较不同制造商的产品。
应用导向指标主要包括分辨率、光学格式、全局快门效率（GSE）、帧率和功耗。这些指标的优先级会根据终用途的具体要求而有所不同。例如，高分辨率应用可能需要 200 万像素（MP）的分辨率和 1/2.8 英寸的光学格式，而低分辨率应用可能只需要 VGA 分辨率和 1/8 英寸的光学格式。帧率以每秒帧数（fps）衡量，拍摄快速移动物体时需要较高的帧率以避免模糊。GSE 表示全局快门抑制杂光的能力，通常在特定波长和光圈设置下指定，数值越大性能越好。在消费类应用中，如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）头戴设备，以及工业领域的自主移动机器人（AMR）和手持式条码扫描器等用电池供电的设备，低功耗优化至关重要。提高这些设备的能效可以延长其工作寿命，减少充电频率，改善用户体验。
性能导向指标包括信噪比（SNR）和动态范围。SNR 以分贝（dB）为单位，规定为值，是衡量传感器在低光信号情况下性能的指标，数值越大性能越好。SNRmax 真实反映了线性满阱（LFW），即一个像素所能捕捉到的光子数量。动态范围也以 dB 为单位，表示可测量输入信号与可测量输入信号（噪声水平）之比，分贝值越高越好，例如在隧道等场景中，传感器需要高动态范围来适应不同的光照强度。
除了性能指标，某些应用可能要求传感器具备特定功能，如同步传感器、嵌入式自动曝光、场景切换和可编程的感兴趣区（ROI）等。全局快门曝光整个传感器阵列的优点之一是可以与其他事件同步，通过同步传感器的 “触发” 模式，可以控制闪光灯进行的主动照明或对多台摄像头进行同步。嵌入式自动曝光功能可使传感器根据光照条件自动控制增益和曝光，对于大多数高速应用来说是必不可少的。场景切换功能使传感器能够根据不同的成像场景快速切换设置。ROI 可使传感器聚焦于特定区域，优化数据传输和处理，可编程的 ROI 使实时计算机视觉应用成为可能。
安森美（onsemi）开发的 Hyperlux SG 系列高性能小尺寸全局快门传感器，包括 ARX383、AR0145 和 AR0235，将业界的全局快门效率（GSE）与低功耗操作相结合，是便携式、高振动应用的理想选择。该系列采用新颖的全局快门像素设计，针对准确、快速地捕捉运动场景进行了优化，无论在弱光还是明亮场景下，都能拍摄出清晰、低噪点的图像。其特性包括水平 / 垂直镜像、窗口化和像素合并、可编程感兴趣区域（ROI）、用于同步的片内触发模式、片上自动曝光、内置闪光灯控制、场景切换以及跳行和跳列模式的灵活控制。传感器组合的分辨率从 VGA（640 x 480）到 230 万像素（1920 x 1200）不等，光学格式从 1/8 英寸到 1/2.8 英寸不等，帧率高达每秒 120 帧，适用于各种高速成像应用，如条形码扫描、机器视觉、AMR、AGV、AV/VR/MR、无人机和 3D 扫描等。为了促进产品教育和系统设计，还提供了全面的开发平台，可实现快速系统开发。
