本发明公开了一种像素单元及其时序控制方法，包括：光电二极管的阴极连接电荷传输管的一端，以及抗溢流管的一端，光电二极管的阳极接地，电荷传输管的另一端连接双转换增益调节晶体管，抗溢流管的另一端连接溢出电荷存储管；溢出电荷存储管的另一端连接复位晶体管的一端，溢出电荷存储管用于将光电二极管饱和范围外的电荷传输到第二节点；双转换增益调节晶体管的一端为第一节点，双转换增益调节晶体管的另一端与溢出电荷存储管的另一端连接；复位晶体管的另一端连接电源电压，用于将像素单元复位；以及输出单元，用于放大电压并输出放大电压。该结构能够通过收集曝光时间段的溢出电荷和光生电荷，三帧合成实现高动态范围，以适应复杂光照场景。