itthon / Windows leckék / Mátrix típusú cmos vagy ccd. Cmos (cmop) mátrixok - mi ez? Hogyan lép fel a torzulás, amikor mozgó tárgyakat fényképez egy redőnnyel ellátott érzékelővel

Mátrix típusú cmos vagy ccd. Cmos (cmop) mátrixok - mi ez? Hogyan lép fel a torzulás, amikor mozgó tárgyakat fényképez egy redőnnyel ellátott érzékelővel

A mátrix a fő szerkezeti elem kamera és az egyik legfontosabb paraméter, amelyet a felhasználó figyelembe vesz a kamera kiválasztásakor. A modern digitális fényképezőgépek mátrixai több előjel szerint is osztályozhatók, de a fő és legelterjedtebb továbbra is a mátrixok felosztása. töltés leolvasási módszer, on: mátrixok CCD típus és CMOS mátrixok. Ebben a cikkben megvizsgáljuk ennek a két mátrixtípusnak a működési elveit, valamint előnyeit és hátrányait, mivel ezeket széles körben használják a modern fényképészeti és videó berendezésekben.

CCD mátrix

Mátrix CCD más néven CCD mátrix(Csatolt eszközök töltése). CCD a mátrix fényérzékeny elemekből (fotodiódákból) álló téglalap alakú lemez, amely egy félvezető szilíciumkristályon helyezkedik el. Működési elve a szilícium atomokban a fotonok által alkotott lyukakban felgyülemlett töltések soronkénti mozgásán alapul. Vagyis egy fotodiódával való ütközéskor a fény fotonja elnyelődik, és egy elektron szabadul fel (belső fotoelektromos hatás lép fel). Ennek eredményeként töltés képződik, amelyet valamilyen módon tárolni kell a további feldolgozáshoz. Ebből a célból a mátrix szilícium hordozójába félvezetőt építenek be, amely fölött egy polikristályos szilíciumból készült átlátszó elektróda található. És ennek az elektródának elektromos potenciál alkalmazása következtében a félvezető alatti kimerülési zónában úgynevezett potenciálkút alakul ki, amelyben a fotonokból kapott töltés tárolódik. Amikor elektromos töltést olvasunk le a mátrixról, a töltések (potenciálüregekben tárolva) a transzfer elektródák mentén a mátrix szélére (soros eltolási regiszter) és az erősítő felé kerülnek, amely felerősíti a jelet és továbbítja azt egy analóg- digitális konverter (ADC), ahonnan az átalakított jel egy processzorba kerül, amely feldolgozza a jelet, és a kapott képet memóriakártyára menti. .

A poliszilícium fotodiódákat CCD-mátrixok előállítására használják. Az ilyen mátrixok kis méretűek, és lehetővé teszik, hogy meglehetősen jó minőségű fényképeket készítsen normál megvilágítás mellett.

A CCD-k előnyei:

  1. A mátrix kialakítása biztosítja a fotocellák (pixelek) nagy sűrűségű elhelyezését a hordozón;
  2. Nagy hatékonyság (a regisztrált fotonok aránya a teljes számukhoz képest körülbelül 95%);
  3. Magas érzékenység;
  4. Jó színvisszaadás (elegendő megvilágítás mellett).

A CCD hátrányai:

  1. Magas zajszint magas ISO mellett (alacsony ISO mellett közepes zajszint);
  2. Alacsony működési sebesség a CMOS mátrixokhoz képest;
  3. Magas energiafogyasztás;
  4. Bonyolultabb jelolvasási technológia, mivel sok vezérlő chipre van szükség;
  5. A gyártás drágább, mint a CMOS mátrixok.

CMOS mátrix

Mátrix CMOS, vagy CMOS mátrix(Complementary Metal Oxide Semiconductors) aktív pontérzékelőket használ. A CCD-kkel ellentétben a CMOS szenzorok minden fényérzékeny elemben (pixelben) külön tranzisztort tartalmaznak, aminek eredményeként a töltéskonverzió közvetlenül a pixelben történik. A keletkező töltés minden pixelről külön-külön leolvasható, így nincs szükség töltésátvitelre (ahogyan ez a CCD-knél előfordul). A CMOS érzékelő képpontjai közvetlenül integrálva vannak az analóg-digitális átalakítóval vagy akár a processzorral. Az ilyen racionális technológia alkalmazásának eredményeként energiamegtakarítás érhető el a CCD-mátrixokhoz képest a cselekvési láncok csökkenése miatt, valamint az eszköz költségének csökkenése az egyszerűbb kialakítás miatt.


A CMOS szenzor rövid működési elve: 1) Fényképezés előtt a reset tranzisztorra reset jel kerül. 2) Az expozíció során a fény a lencsén és a szűrőn keresztül a fotodiódához jut, és a fotoszintézis eredményeként a potenciálkútban töltés halmozódik fel. 3) A kapott feszültség értékét leolvassuk. 4) Adatfeldolgozás és képmentés.

A CMOS érzékelők előnyei:

  1. Alacsony energiafogyasztás (különösen készenléti üzemmódban);
  2. Nagy teljesítményű;
  3. Kevesebb gyártási költséget igényel, mivel a technológia hasonló a mikroáramkörök gyártásához;
  4. A technológia egysége más digitális elemekkel, amely lehetővé teszi az analóg, digitális és feldolgozó részek egy chipen történő kombinálását (azaz a pixelben történő fény rögzítése mellett konvertálhatja, feldolgozhatja és megtisztíthatja a jelet a zajtól).
  5. Véletlenszerű hozzáférés lehetősége minden egyes pixelhez vagy pixelcsoporthoz, amely lehetővé teszi a rögzített kép méretének csökkentését és a kiolvasási sebesség növelését.

A CMOS mátrixok hátrányai:

  1. A fotodióda kis pixelterületet foglal el, ami a mátrix alacsony fényérzékenységét eredményezi, de a modern CMOS mátrixokban ez a hátrány gyakorlatilag megszűnt;
  2. A pixel belsejében lévő fűtőtranzisztorokból származó termikus zaj jelenléte az olvasási folyamat során.
  3. Viszonylag nagy méretű, az ilyen típusú mátrixszal rendelkező fotoberendezéseket nagy súly és méret jellemzi.

A fenti típusokon kívül léteznek háromrétegű mátrixok is, amelyek mindegyik rétege egy CCD. A különbség az, hogy a sejtek egyidejűleg három színt képesek érzékelni, amelyeket dikroikus prizmák alkotnak, amikor egy fénysugár éri őket. Ezután minden nyaláb egy külön mátrixba kerül. Ennek eredményeként a kék, piros és zöld színek fényereje azonnal meghatározásra kerül a fotocellán. A videokamerákban háromrétegű mátrixokat használnak magas szint, amelyek speciális megjelöléssel rendelkeznek - 3CCD.

Összefoglalva szeretném megjegyezni, hogy a CCD és CMOS mátrixok előállítására szolgáló technológiák fejlődésével ezek jellemzői is változnak, így egyre nehezebb megmondani, hogy a mátrixok közül melyik a jobb, ugyanakkor a CMOS A mátrixok az utóbbi időben egyre népszerűbbek a tükörreflexes fényképezőgépek gyártásában. A különféle típusú mátrixok jellemzői alapján világos képet kaphatunk arról, hogy a kiváló minőségű fényképezést biztosító professzionális fényképészeti berendezések miért meglehetősen terjedelmesek és nehezek. Ezt az információt feltétlenül emlékezni kell a kamera kiválasztásakor - vagyis a mátrix fizikai méreteit vegye figyelembe, és ne a pixelek számát.

Az elmúlt években CCD(töltéscsatolt eszközCCD - töltés visszacsatoló eszköz) És CMOS(Kiegészítő metáloxid félvezető,Fém-oxid-félvezető tranzisztorokon alapuló CMOS komplementer logika) a mátrixok versengenek egymással, de a csata még tart, és a győztes még nem került megállapításra.

Folyamatosan végeznek teszteket, különféle kísérleteket, amelyek során világossá válnak ezen technológiák erősségei és gyengeségei. Az előző cikkben Mi az a kameramátrix? Mindkét technológiáról beszéltünk, de ebben a bejegyzésben nézzük meg a mátrixokat tudományos oldalról.

A CMOS érzékelők előnyei és hátrányai

A fő ok, amiért a kamerákat CMOS mátrixokkal kezdték gyártani, az alacsony előállítási költség, az alacsony energiafogyasztás (majdnem 100-szoros) és a nagy teljesítmény.

A CMOS-mátrixok képesek véletlenszerűen beolvasni a cellákat, míg a CCD-mátrixban az olvasás az összes cellából egyszerre történik.

Ennek az olvasási módszernek köszönhetően a CMOS mátrixok nem rendelkeznek az úgynevezett „maszatolódás” effektussal, amely a CCD-mátrixok függőleges „fényoszlopaiként” jelennek meg a keretben pontszerű fényes objektumoktól, például naptól, erős fénytől. izzók.

Előnyei ellenére a CMOS technológiának vannak hátrányai is. A fényérzékeny elem kis mérete a pixelterülethez képest. A terület nagy részét a pixelbe épített elektronika foglalja el. És a fényérzékeny elem kis területe az alacsony érzékenységben, a jel előerősítésében tükröződik, ami a kép zajának növekedéséhez vezet.

De a technológia fejlődik, és idővel a CMOS sikeresen versenyezhet a CCD-vel.

Ennek a technológiának van egy ún "redőny". Ez az effektus a CMOS mátrixokban a jelolvasáshoz kapcsolódik, de itt a képkocka soronként kerül beolvasásra.

Lehúzható redőny a hatás főleg gyorsan mozgó tárgyak fényképezésekor figyelhető meg, vagy ha egy utcát fényképez egy autóból, láthatja, hogy a függőleges tárgyak íveltek.

Ez azért történik, mert először a mátrix felső sorait olvassa be, majd az alsókat, de ezalatt már észrevehető távolságot tett meg, és ennek következtében a fa a kapott videóban már nem lesz egyenes. , de hajlamos.

A CCD mátrixok előnyei és hátrányai

A CCD szenzorokat évek óta használják, így a CCD technológia az idők során fejlődött, és még mindig számos előnnyel rendelkezik a CMOS mátrixokkal szemben. A CCD mátrixok fejlettebb elektronikus zárral rendelkeznek, ami nagyon fontos a gyors mozgások (mozgások) rögzítéséhez.
Alacsony a zajszintje, jó az érzékenysége a közeli infravörös tartományban, és nagyon jól fényképez gyenge fényviszonyok mellett is.

A CCD érzékelőknek nincs rezgésük és redőny a CMOS-ból ismerős hatás. Például nézzen meg egy videót a CCD és a CMOS érzékelők összehasonlításáról.

A CCD-érzékelőkkel ellátott kamerákat ma gyakorlatilag nem gyártják, de a közeljövőben újabb csata lesz - CMOS vs Foveon.

Tovább Ebben a pillanatban A CMOS technológia semmiben sem alacsonyabb a CCD-nél, és minden nap fejlődik, és nagyon nehéz megkülönböztetni az egyik mátrix képét a másiktól, bár sokan vannak, akik kitartóan népszerűsítik a CMOS-t, és fordítva.

Mint ismeretes, a kamerákat két nagy kategóriába sorolják – analóg és digitális – a képet rögzítő fényérzékeny felület alapján. Egy analóg kamerában ez a felület fényképes film volt - egy egyszerű dolog, bizonyos fényérzékenységgel, bizonyos számú egyszer használatos képkockával, amelyből kémiai feldolgozás után a kép papíron történő lenyomatát lehetett nyerni.

A digitális fényképezőgépekben ezt az alapvető szerepet a mátrix tölti be. Mátrix— olyan eszköz, amelynek fő feladata a felületére eső fény bizonyos paramétereinek digitalizálása. Ezt a folyamatot részletesen és egyértelműen mutatja be a Discovery kiváló videója a „“ cikkünkben, ha még nem nézte meg, mindenképpen tegye meg!

Két fő, legnépszerűbb és egyben versengő mátrix technológia létezik - ezek CCDÉs CMOS. Találjuk ki ma, mit a különbség köztük CCD És CMOS mátrixok?

Megpróbáljuk megérteni a különbségeiket anélkül, hogy belemerülnénk a fizika részleteibe, csak azért, hogy ne csak a kamera működéséről legyen elképzelésünk, hanem arról is, hogy jelenleg milyen mátrix van a kamerán. Kezdő fotósnak ez szerintem bőven elég lesz, de akit érdekelnek a részletek, az egyedül is elmélyülhet.

CCD mátrix, forrás: Wikipédia

Így, CCD- Ezt töltéscsatolt eszköz (CCD - visszacsatoló töltéssel rendelkező eszköz). Ezt a típusú mátrixot kezdetben jobb minőségűnek, ugyanakkor drágábbnak és energiaigényesebbnek tartották. Ha dióhéjban elképzeled a CCD-mátrix működési elvét, akkor analóg változatban összegyűjtik a teljes képet, és csak ezután digitalizálják.

A CCD-mátrixokkal ellentétben CMOS mátrix (komplementer fém-oxid-félvezető, komplementer logika fém-oxid-félvezető tranzisztorokon, CMOS), digitalizálja az egyes pixeleket a helyszínen. A CMOS mátrixok kezdetben kevésbé energiaigényesek és olcsóbbak voltak, különösen a nagy mátrixok előállításánál, de gyengébbek voltak CCD mátrixok minőség szerint.

CMOS szenzor, forrás: Wikipédia

A CCD-mátrixok jobban különböznek egymástól jó minőség képek, és továbbra is népszerűek maradnak az orvostudomány, az ipar és a tudomány területén, ahol a képminőség kritikus. Az utóbbi időben a CCD-mátrixok csökkentették az energiafogyasztást és a költségeket, a CMOS-mátrixok pedig jelentősen javították a képminőséget, különösen a CMOS-érzékelők gyártásában bekövetkezett technológiai forradalom után, amikor az Active Pixel Sensors (APS) technológiát alkalmazva mindegyikhez tranzisztoros erősítőt adtak. pixel az olvasáshoz, ami lehetővé tette a töltés feszültséggé alakítását közvetlenül a pixelben. Ez áttörést jelentett a CMOS technológia számára, 2008-ra gyakorlatilag a CCD-mátrixok alternatívájává vált. Sőt, a CMOS technológia lehetővé tette a videózást és ennek a funkciónak a modern kamerákba történő bevezetését, a legtöbb modern digitális fényképezőgép pedig CMOS mátrixokkal van felszerelve.

1. Bevezetés a képérzékelőkbe

Ha egy képet videókamera lencséjével rögzít, a fény áthalad az objektíven, és eléri a képérzékelőt. A képérzékelő vagy érzékelő számos elemből, más néven pixelből áll, amelyek rögzítik a rájuk eső fény mennyiségét. A képpontok a kapott fénymennyiséget a megfelelő számú elektronokká alakítják át. Minél több fény ér egy pixelt, annál több elektront generál. Az elektronok feszültséggé, majd számokká alakulnak az ADC (analóg-digitális átalakító, A/D-konverter) értékeinek megfelelően. Az ilyen számokból álló jelet a videokamera belsejében lévő elektronikus áramkörök dolgozzák fel.

Jelenleg két fő technológia használható a fényképezőgépben képérzékelő létrehozására, ezek a CCD (Charge-Coupled Device) és a CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor). Jellemzőikről, előnyeiről és hátrányairól ebben a cikkben lesz szó. Az alábbi képen CCD (felső) és CMOS (alul) képérzékelők láthatók.

Színszűrés. A fent leírtak szerint a képérzékelők rögzítik a rájuk eső fény mennyiségét, világostól a sötétig, de színinformáció nélkül. Mivel a CMOS és CCD képérzékelők „színvakok”, minden érzékelő elé egy szűrőt helyeznek el, amely az érzékelő minden egyes pixeléhez színtónust rendel. A két fő színregisztrációs módszer az RGB (piros-kapzsi-kék) és a CMYG (cián-bíbor-sárga-zöld). A piros, a zöld és a kék az elsődleges színek, amelyek különböző kombinációi alkothatják az emberi szem által érzékelt színek többségét.

A vörös-zöld és kék-zöld szűrők váltakozó soraiból álló Bayer szűrő (vagy Bayer tömb) a leggyakoribb RGB színszűrő (lásd 2. ábra). A Bayer szűrő kétszer annyi zöld „cellát” tartalmaz, mert Az emberi szem érzékenyebb a zöldre, mint a vörösre vagy a kékre. Ez azt is jelenti, hogy a szűrőben lévő színarány mellett az emberi szem több részletet fog látni, mintha három színt egyenlő arányban használnánk a szűrőben.

A színek szűrésének (vagy regisztrálásának) másik módja a cián, bíbor és sárga kiegészítő színek használata. Szűrés innen további színekáltalában zöld színszűrővel kombinálva CMYG-színtömb formájában, amint az a 2. ábrán (jobbra) látható. A CMYG színszűrő általában magasabb pixeljelet kínál, mert... szélesebb spektrális sávszélességgel rendelkezik. A jelet azonban RGB-vé kell alakítani, hogy a végső képen felhasználható legyen, ami további feldolgozást és zajt eredményez. Ennek következménye a jel-zaj arány csökkenése, ami miatt a CMYG-rendszerek általában kevésbé jók a színvisszaadásban.

A CMYG színszűrőt jellemzően váltott soros képérzékelőkben használják, míg az RGB rendszereket elsősorban a progresszív pásztázású képérzékelőkben.

2. CCD technológia

A CCD érzékelőben az érzékelő pixelre eső fény (töltés) egyetlen kimeneti csomóponton vagy csak néhány kimeneti csomóponton keresztül továbbítódik a chipről. A töltéseket feszültségszintre alakítják, felhalmozzák és analóg jelként továbbítják. Ezt a jelet az érzékelőn kívüli analóg-digitális átalakító összegzi és számokká alakítja (lásd 3. ábra).

A CCD technológiát kifejezetten videokamerákban való használatra találták ki, a CCD érzékelőket pedig 30 éve használják. Hagyományosan a CCD érzékelők számos előnnyel rendelkeznek a CMOS érzékelőkkel szemben, nevezetesen jobb fényérzékenységgel és alacsony szint zaj Az utóbbi időben azonban alig észrevehetőek a különbségek.

A CCD érzékelők hátránya, hogy analóg alkatrészek, ami megköveteli több elektronika az érzékelő „közelében”, gyártásuk drágább, és akár 100-szor több energiát fogyaszthatnak, mint a CMOS érzékelők. A megnövekedett energiafogyasztás a fényképezőgép magasabb hőmérsékletéhez is vezethet, ami nemcsak a képminőséget rontja és növeli a végtermék költségét, hanem a környezetre gyakorolt ​​hatást is.

A CCD érzékelők nagyobb adatátviteli sebességet is igényelnek, mert... minden adat csak egy vagy néhány kimeneti erősítőn halad át. Hasonlítsa össze a 4. és 6. ábrát, amelyek CCD-érzékelővel és CMOS-érzékelővel ellátott táblákat mutatnak be.

3.CMOS technológia

Korai szakaszban hagyományos CMOS chipeket használtak a megjelenítéshez, de a képminőség gyenge volt a CMOS elemek alacsony fényérzékenysége miatt. A modern CMOS-érzékelőket speciálisabb technológiával gyártják, ami az elmúlt években a képminőség és a fényérzékenység gyors növekedéséhez vezetett.

A CMOS chipeknek számos előnye van. A CCD érzékelőkkel ellentétben a CMOS érzékelők erősítőket és analóg-digitális átalakítókat tartalmaznak, ami jelentősen csökkenti a végtermék költségét, mert már tartalmazza a kép megszerzéséhez szükséges összes elemet. Minden CMOS pixel elektronikus konvertereket tartalmaz. A CCD érzékelőkkel összehasonlítva a CMOS érzékelők nagyobb funkcionalitással és nagyobb integrációs képességekkel rendelkeznek. További előnyök közé tartozik a gyorsabb olvasás, az alacsonyabb energiafogyasztás, a magas zajvédelem és kisebb méret rendszerek.

Azonban a jelenlét elektronikus áramkörök a chip belsejében strukturáltabb zaj, például csíkozás kockázatához vezet. A CMOS-érzékelők gyártási kalibrálása is bonyolultabb, mint a CCD-érzékelőké. Szerencsére, modern technológiák lehetővé teszi az önkalibráló CMOS érzékelők gyártását.

A CMOS szenzorokban lehetőség van az egyes pixelekből kép kiolvasására, ami lehetővé teszi a kép „ablakozását”, pl. ne a teljes érzékelő leolvasását olvassa le, hanem annak csak egy bizonyos területét. Így az érzékelő részből nagyobb képsebességet lehet elérni a későbbi digitális PTZ (angol pan/tilt/zoom, panorama/tilt/zoom) feldolgozáshoz. Ezenkívül ez lehetővé teszi több videofolyam továbbítását egyetlen CMOS-érzékelőről, több „virtuális kamerát” szimulálva.

4. HDTV és megapixeles kamerák

A megapixeles szenzorok és a nagyfelbontású televízió lehetővé teszi, hogy a digitális IP-kamerák nagyobb képfelbontást biztosítsanak, mint az analóg CCTV kamerák, pl. jobb lehetőséget biztosítanak a részletek felismerésére, valamint az emberek és tárgyak azonosítására – ez kulcsfontosságú tényező a videó megfigyelésben. A megapixeles IP-kamera legalább kétszer akkora felbontású, mint egy analóg CCTV kamera. A megapixeles érzékelők kulcsfontosságúak a nagyfelbontású televíziókban, a megapixeles és a több megapixeles kamerákban. Használható rendkívül magas képrészletek és többfolyamos videó biztosítására.

A megapixeles CMOS-érzékelőket szélesebb körben használják, és sokkal olcsóbbak, mint a megapixeles CCD-érzékelők, bár vannak meglehetősen drága CMOS-érzékelők is.

A gyors megapixeles CCD szenzor gyártása nehézkes, ami persze hátrány, ezért a CCD technológiával nehéz több megapixeles kamerát gyártani.

A megapixeles kamerákban található legtöbb érzékelő képméretében általában hasonló a VGA érzékelőkéhez, felbontásuk 640x480 pixel. A megapixeles szenzor azonban több képpontot tartalmaz, mint egy VGA-érzékelő, így a megapixeles érzékelőben lévő egyes pixelek mérete kisebb, mint a VGA-érzékelők képpontjainak mérete. Ennek az a következménye, hogy a megapixeles szenzorban minden pixel kevésbé érzékeny a fényre.

Így vagy úgy, a fejlődés nem áll meg. A megapixeles szenzorok rohamosan fejlődnek, fényérzékenységük folyamatosan növekszik.

5. Főbb különbségek

A CMOS érzékelők erősítőket, A/D konvertereket és gyakran chipeket tartalmaznak további feldolgozás, míg a CCD szenzoros fényképezőgépben a jelfeldolgozási funkciók többsége az érzékelőn kívül történik. A CMOS érzékelők kevesebb energiát fogyasztanak, mint a CCD érzékelők, ami azt jelenti, hogy a kamera alacsonyabb hőmérsékleten tartható belül. A CCD érzékelők hőmérsékletének emelkedése növelheti az interferenciát. Másrészt a CMOS érzékelők strukturált zajtól (sávozás stb.) szenvedhetnek.

A CMOS érzékelők támogatják a képablakot és a többfolyamos videót, ami a CCD érzékelőkkel nem lehetséges. A CCD érzékelők általában egy A/D konverterrel rendelkeznek, míg a CMOS érzékelőkben minden pixelben egy. A CMOS-érzékelők gyorsabb leolvasása lehetővé teszi, hogy több megapixeles kamerák gyártásához is használják őket.

A modern technológiai fejlődés eltörli a CCD és a CMOS érzékelők fényérzékenysége közötti különbséget.

6. Következtetés

A CCD és a CMOS érzékelőknek különböző előnyei és hátrányai vannak, de a technológia rohamosan fejlődik, és a helyzet folyamatosan változik. Az a kérdés, hogy CCD-érzékelős vagy CMOS-érzékelős fényképezőgépet válasszunk, lényegtelenné válik. Ez a választás csak az ügyfél videomegfigyelő rendszer képminőségére vonatkozó követelményeitől függ.

A fényáram elektronikus jellé alakítása, amely azután a fényképezőgép memóriakártyáján rögzített digitális kóddá alakul.
A mátrix pixelekből áll, mindegyik célja a rá eső fény mennyiségének megfelelő elektronikus jel kiadása.
A CCD és a CMOS mátrixok közötti különbség az konverziós technika a pixeltől kapott jel. CCD esetén - szekvenciálisan és minimális zajjal, CMOS esetén - gyorsan és kisebb fogyasztás mellett (és a kiegészítő áramköröknek köszönhetően jelentősen csökken a zaj mértéke).
Azonban az első dolog az első...

Megkülönböztetni CCD mátrixokés CMOS

CCD mátrix

A töltéscsatolt eszközt (CCD) a fényérzékeny elemek közötti töltésátviteli mód miatt nevezték el így. pixelről pixelre és végső soron töltés eltávolítása az érzékelőről .

A töltések eltolódnak a mátrix mentén, felülről lefelé haladva. Így a töltés egyszerre több regiszter (oszlop) sorain mozog lefelé.
A CCD érzékelő elhagyása előtt minden pixel töltése felerősödik, és a kimenet egy analóg jel, eltérő feszültséggel (a pixelt érő fény mennyiségétől függően). A feldolgozás előtt ez a jel a következő címre kerül elküldésre különálló (chip-en kívüli) analóg-digitális átalakító, és az így kapott digitális adatokat bájtokká alakítják, amelyek az érzékelő által vett kép egy sorát reprezentálják.

Mivel a CCD továbbítja elektromos töltés, amelynek alacsony az impedanciája, és kevésbé érzékeny a mások által okozott interferenciára Elektromos alkatrészek, a kapott jel általában tartalmaz kevesebb zaj a CMOS érzékelők jeléhez képest.

CMOS mátrix

BAN BEN CMOS mátrix (CMOS - komplementer fém - oxid félvezető, angolul - CMOS), a feldolgozó eszköz található minden pixel mellett (néha magára a mátrixra van felszerelve), ami miatt növekszik teljesítmény rendszerek. Ezenkívül a további feldolgozó eszközök hiánya miatt megjegyezzük alacsony energiafogyasztás CMOS mátrixok.

Néhány ötlet a mátrixokból történő információolvasás folyamatáról a következő videóból nyerhető


A technológiák folyamatosan fejlődnek, és ma már a CMOS mátrix jelenléte a kamerában vagy a videokamerában többet jelez magas színvonalú modellek. A gyártók gyakran a CMOS-mátrixokkal rendelkező modellekre összpontosítanak.
A közelmúltban nagy népszerűségnek örvend a hátul elhelyezett vezetőkkel rendelkező CMOS mátrix, amely jobb eredményeket mutat gyenge fényviszonyok melletti felvételeknél, és alacsonyabb zajszinttel is rendelkezik.