Sensors: tas attiecas uz attēla sensoru, kura virsma satur vairākus miljonus līdz desmitiem miljonu fotodiodu. Tā ir pusvadītāju mikroshēma, kas optiskos attēlus pārveido elektriskos signālos.
Pikselis: pikselis ir sensora pamatvienība. Attēlu veido pikse?i, un pikse?u skaits norāda uz fotokamerā eso?o fotosensitīvo elementu daudzumu.
Iz??irtspēja: tā norāda uz maksimālo pikse?u skaitu, kuru attēls var ietilpt gan horizontālos, gan vertikālos virzienos.
Pikse?u izmērs: tas attiecas uz faktisko izmēru, ko attēlo pikselis gan garuma, gan platuma virzienos.
Spilgti attēlots ar iepriek? minēto attēlu, pikse?i apzīmē kopējo melno re??u skaitu ?ajā attēlā, kas ir 91 pikse?i, savukārt iz??irtspēja attiecas uz melno re??u skaitu attiecīgi garumā un platumā. Iepriek? parādītais attēls ir 13*7. Pikse?u izmērs ir izmērs, ko ?ajā attēlā attēlo katrs melnais re??is, un vienība parasti ir mikrometri. Kad attēla izmērs ir nemainīgs, jo lielāks ir pikse?a izmērs, jo zemāka iz??irtspēja un zemāka skaidrība.
Bayer krāsu filtru masīvsPriek?vēsture: Pēc tam, kad cilvēkiem bija sensori, kas varēja izjust gaismas intensitāti, vi?i varēja uz?emt tikai melnas - un - baltas fotogrāfijas (pelēkto?u attēli), jo sensori tajā laikā varēja izjust tikai gaismas, bet ne krāsu intensitāti. Ja kāds gribēja iegūt krāsu attēlu, vistie?ākā metode bija pievienot da?ādu krāsu filtrus. Tāpēc Bayer masīvs tika izstrādāts. Tas sastāv no sarkaniem, za?iem un ziliem filtriem, kas pārmai?us sakārtoti regulārā modelī. Vienas RGB krāsas filtrs tiek novietots uz katra pikse?a, ?aujot iziet tikai noteiktas krāsas gaismu.
Bayer Formation: Autors: īstmens. Bayer masīvs, ko 1976. gadā izgudroja Kodakas zinātnieks Braiss Bajers, joprojām tiek pla?i izmantots digitālo attēlu apstrādes jomā līdz ?ai dienai.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 
?———————————? ?
Cilvēka acu ?ūnas
Cilvēka acī ir divu veidu vizuālās ?ūnas: konuss - formas un stienis - formas.
Konusa ?ūnas tiek tālāk klasificētas trīs veidos: sarkanās fotoreceptoru ?ūnas, za?ās fotoreceptoru ?ūnas (visjutākās) un zilās fotoreceptoru ?ūnas. Vi?i nav jutīgi, ja apgaismojums ir zems. Tikai tad, kad gaismas intensitāte sasniedz noteiktu stāvokli, konusa ?ūnas var darboties.
Stie?u ?ūnas ir ?oti jutīgas pret gaismu un var veidot objektu attēlus ?oti blāvā apgaismojuma apstāk?os, ta?u tās nevar izjust krāsas.
Tas arī izskaidro, kāpēc cilvēki var redzēt objektus naktī, bet nevar efektīvi at??irt savas krāsas.
At??irība starp CCD un CMOS
CCD (uzlādes pāris ierīce): uzlādēts - savienota ierīce, integrēta pusvadītāju viena kristāla materiālos.
CMO (papildino?ais metāla oksīda pusvadītājs): Papildu metāla oksīda pusvadītājs, integrēts uz metāla oksīdu pusvadītāju materiāliem.
Pa?laik dro?ības tirgū kameru attēlu sensori ir vai nu CCD, vai CMO. Standarta laikmetā - Definīcijas uzraudzība gan analogās kameras, gan standarta - Definīcijas tīkla kameras parasti izmantoja CCD sensorus. Tomēr pēdējos gados CMOS ir norijis CCD tirgu. Augstas - definīcijas uzraudzības laikmetā CMOS ir pakāpeniski aizstājusi CCD sensorus.
1. Informācijas lasī?anas ātrums
CCD lādi?ā saglabātā informācija par uzlādes ierīci ir jānodod bits pa bitu uz leju sinhronā signāla kontrolē un pēc tam vienmērīgi pastiprina ADC konvertē?anu. Lādē?anas informācijas pārsūtī?anas un nolasī?anas izvadei ir nepiecie?ama pulkste?a vadības shēma, un kopējā shēma ir salīdzino?i sare??īta. CMOS sensori tie?i veic amplifikācijas pastiprinājumu un analogo - līdz - Digitālā konvertē?ana gaismā - Jutīgu vienību, padarot signāla lasī?anu ?oti vienkār?u. Vi?i var arī vienlaikus apstrādāt informāciju no katras vienības. Tāpēc CMO lasī?anas ātrums ir ātrāks nekā CCD.
2. Jutīgums
Tā kā katrs CMOS sensora pikselis satur papildu ?ēdes (pastiprinātāji un A/D pārveido?anas ?ēdes), katra pikse?a gaismas - jutīgais laukums aiz?em tikai nelielu da?u no pa?a pikse?a apgabala. Tāpēc, kad pikse?a izmērs ir vienāds, CMOS sensora jutīgums ir zemāks nekā CCD sensora.
3. Troksnis
Tā kā katram CMOS fotodiodei ir nepiecie?ams pastiprinātājs, ja tas tiek mērīts megapikse?os, ir nepiecie?ami miljoniem pastiprinātāju. Tā kā pastiprinātāji ir analogās shēmas, katra pikse?a pastiprinā?anas pastiprinā?anas pastiprinājums ir konsekvents. Tāpēc, salīdzinot ar CCD sensoriem, kuriem ir tikai viens pastiprinātājs, CMOS sensoru troksnis ievērojami palielināsies, ietekmējot attēla kvalitāti.
4. Jaudas patēri??
CMOS sensoru attēla iegū?anas metode ir aktīva. Fotodiodes ?enerētais lādi?? tiek tie?i pastiprināts un pārveidots ar blakus eso?o ?ēdi. Tomēr CCD sensori ir pasīvi iegū?anā. Lai liktu lādi?am katram pikselim virzīties uz leju, jāpieliek pielietots spriegums, un pielietotajam spriegumam parasti ir nepiecie?ams 12 līdz 18 V. Tāpēc CCD ir nepiecie?ams arī precīzs baro?anas līnijas dizains un izturas izturība pret spriegumu. Augsts brauk?anas spriegums padara CCD ener?ijas patēri?u daudz lielāku nekā CMOS.
5. Izmaksas
Tā kā CMOS sensori pie?em MOS procesu, kas visbie?āk tiek izmantots vispārējās pusvadītāju ?ēdēs, perifēro ?ē?u (piemēram, laika kontroli, CDS, ISP utt.) Var viegli integrēt sensora mikroshēmā, tādējādi ietaupot perifēro mikroshēmu izmaksas. CCD pārraida datus, izmantojot lādi?a pārsūtī?anu. Ja tikai viens pikselis nedarbojas, visu datu rindu nevar pārsūtīt. Tāpēc CCD ra?a ir salīdzino?i zema. Turklāt tā ra?o?anas process ir sare??īts, un to var apgūt tikai da?i ra?otāji. Tas ir arī augsto izmaksu iemesls.
Slēd?a ātrums
Svars ir ierīce, ko izmanto ekspozīcijas laika kontrolei, un ir svarīga kameras sastāvda?a. Tās struktūra, forma un funkcija ir svarīgi faktori kameras pakāpes mērī?anā. Gan CCD, gan CMOS attēlu sensori izmanto elektroniskos slē?us, ieskaitot globālos slē?us un slīdo?os slē?us.
Globālais slē?is: visi sensora pikse?i vienlaikus savāc gaismu un vienlaikus pak?autu. Tas ir, ekspozīcijas sākumā sensors sāk savākt gaismu. Ekspozīcijas beigās gaismas savāk?anas ?ēde tiek izslēgta, un pēc tam sensora vērtību nolasa kā vienu rāmi.
Visi pikse?i ir pak?auti tajā pa?ā brīdī, līdzīgi kā kustīga objekta sasaldē?ana, tāpēc tas ir piemērots ātrai fotografē?anai - kustīgi objekti.
Rito?ais slē?is: sensors to sasniedz ar progresīvu iedarbību. Ekspozīcijas sākumā sensors skenē līniju pa līniju un pak?auj līniju pa līniju, līdz visi pikse?i ir pak?auti. Protams, visas darbības tiek pabeigtas ārkārtīgi īsā laikā, un da?ādu rindu pikse?u ekspozīcijas laiks mainās.
Tā ir līnija - pēc - līnijas secīgas ekspozīcijas, tāpēc tā nav piemērota kustīgu objektu ?au?anai. Ja objekts vai kamera fotografē?anas laikā atrodas straujas kustības stāvoklī, ?au?anas rezultāts ?oti iespējams, parādīs tādas parādības kā "noliek?ana", "?ūpo?anās" vai "da?ēja iedarbība".
CMO attīstības tendence
1. Zems - gaismas efekts
Attīstība no tradicionālā FSI (priek?ējā sānu apgaismojuma) priek?puses - apgaismota CMOS sensora uz BSI (aizmugures apgaismojums) aizmugurē - Apgaismots CMOS sensors ir galvenais tehnolo?iskais lēciens. Vislielākā muguras optimizācija - Apgaismots CMOS sensors slēpjas komponenta iek?ējās struktūras mai?ā. Atpaka? - apgaismotie CMOS apvēr? gaismas orientāciju - Jutīgu slā?a komponenti, ?aujot gaismai tie?i iek?ūt no aizmugures. Tas ?auj izvairīties no ?ēdes ietekmes starp mikrolens un fotodiodu un tranzistoru tradicionālajā CMOS sensora struktūrā, ievērojami uzlabojot gaismas efektivitāti un ievērojami uzlabojot ?au?anas efektu zemā - gaismas apstāk?os. Atpaka? - Apgaismoti CMOS sensori ir veiku?i kvalitatīvu jutīguma lēcienu, salīdzinot ar tradicionālajiem CMOS sensoriem. Rezultātā to fokusē?anas spēja un attēla kvalitāte ir ievērojami uzlabojusies zemā apgaismojumā.
2. Trok??a slāpē?ana
No vienas puses, specializētais trok??a noteik?anas algoritms ir tie?i integrēts CMOS attēla sensora vadības lo?ikā. Izmantojot ?o tehnolo?iju, fiksētu troksni var veiksmīgi novērst. No otras puses, ISP, piemēram, denoizē?anas tehnolo?ija, tiek pie?emti da?ādi tehnolo?iskie jauninājumi, lai uzlabotu CMO trok??a problēmu.
3. Augsta integrācija
Viena no galvenajām CMOS sensoru priek?rocībām. Tā ir ?ēde ar citām funkcijām, kas integrētas tā sensorā. Piemēram, palaistais OV10633 ir 720p HD pla?a dinamiskā diapazona sensors. OV10633 modelis integrē WDR pla?o dinamisko diapazonu un ISP attēla signāla apstrādes funkcijas tajā pa?ā mikroshēmā kā attēla sensors.
?Privātuma iestatījumi