Sens?rün temel kavram?

Sens?r: Yüzeyi on milyonlarca fotodiyot i?eren bir g?rüntü sens?rünü ifade eder. Optik g?rüntüleri elektrik sinyallerine d?nü?türen bir yar? iletken ?iptir.
Pixel: Bir piksel, bir sens?rün temel birimidir. Bir g?rüntü piksellerden olu?ur ve piksel say?s?, kamerada bulunan ????a duyarl? elemanlar?n miktar?n? g?sterir.
??zünürlük: Bir g?rüntünün hem yatay hem de dikey y?nlerde bar?nd?rabilece?i maksimum piksel say?s?n? ifade eder.
Piksel boyutu: Hem uzunluk hem de geni?lik y?nlerinde bir piksel taraf?ndan temsil edilen ger?ek boyutu ifade eder.
Yukar?daki ?ekil taraf?ndan canl? bir ?ekilde temsil edilen pikseller, bu g?rüntüdeki 91 piksel olan toplam siyah ?zgara say?s?n? temsil ederken, ??zünürlük s?ras?yla uzunluk ve geni?likteki siyah ?zgaralar?n say?s?n? ifade eder. Yukar?da g?sterilen ?ekil 13*7'dir. Piksel boyutu, bu g?rüntüdeki her siyah ?zgara taraf?ndan temsil edilen boyuttur ve ünite genellikle mikrometrelerdir. G?rüntü boyutu sabit oldu?unda, piksel boyutu ne kadar büyük olursa, ??zünürlük o kadar dü?ük ve netlik o kadar dü?ük olur.

Bayer Renk Filtresi Dizisi

Arka plan: ?nsanlar?n ?????n yo?unlu?unu alg?layabilecek sens?rlere sahip olduktan sonra, sadece siyah ?ekebilirler - ve - E?er biri renkli bir g?rüntü elde etmek istiyorsa, en do?rudan y?ntem farkl? renklerde filtreler eklemekti. Bu nedenle, Bayer Dizisi geli?tirildi. Alternatif olarak düzenli bir desenle düzenlenmi? k?rm?z?, ye?il ve mavi filtrelerden olu?ur. Her piksele RGB renklerinden birinin filtresi yerle?tirilir ve yaln?zca belirli bir rengin ?????n?n ge?mesine izin verir.
Bayer Formasyonu: Eastman taraf?ndan. 1976'da Kodak'tan bir bilim adam? olan Bryce Bayer taraf?ndan icat edilen Bayer Array, bugüne kadar dijital g?rüntü i?leme alan?nda hala yayg?n olarak kullan?l?yor.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?————————————————? ?

?nsan g?z hücreleri

?nsan g?zünde iki tür g?rsel hücre vard?r: koni - ?ekilli ve ?ubuk - ?ekilli.
Koni hücreleri ayr?ca ü? tipte s?n?fland?r?l?r: k?rm?z? fotoresept?r hücreleri, ye?il fotoresept?r hücreleri (en hassas) ve mavi fotoresept?r hücreleri. Ayd?nl?k dü?ük oldu?unda hassas de?ildirler. Sadece ???k yo?unlu?u belirli bir duruma ula?t???nda koni hücreleri i?lev g?rebilir.
?ubuk hücreleri ????a kar?? olduk?a hassast?r ve ?ok lo? ayd?nlatma ko?ullar?nda nesnelerin g?rüntülerini olu?turabilir, ancak renkleri alg?layamazlar.
Bu ayn? zamanda insanlar?n neden nesneleri geceleri g?rebilece?ini, ancak renklerini etkili bir ?ekilde ay?rt edemeyece?ini de a??klar.


CCD ve CMOS aras?ndaki fark

CCD (?arj ?ifti cihaz?): ?arj - birle?tirilmi? cihaz, yar? iletken tek kristal malzemelere entegre.
CMO'lar (tamamlay?c? metal oksit yar? iletken): Metal oksitlerin yar? iletken malzemelerine entegre edilmi? tamamlay?c? metal oksit yar? iletken.

?u anda, güvenlik piyasas?nda kameralar?n g?rüntü sens?rleri CCD veya CMOS'tur. Standart - Tan?m g?zetimi d?neminde, hem analog kameralar hem de standart - Tan?m a? kameralar?nda genellikle CCD sens?rleri kullan?lm??t?r. Ancak, son birka? y?ld?r, CMOS CCD pazar?n? yutuyor. Yüksek - tan?m g?zetimi d?neminde, CMOS kademeli olarak CCD sens?rlerini de?i?tirmi?tir.

1. Bilgi okuma h?z?
CCD ?arj? - birle?tirilmi? cihazda depolanan ?arj bilgilerinin, senkron sinyalin kontrolü alt?nda biraz a?a?? do?ru aktar?lmas? ve daha sonra ADC d?nü?ümü i?in düzgün bir ?ekilde amplifiye edilmesi gerekir. ?arj bilgilerinin aktar?m? ve okuma ??k??? bir saat kontrol devresi gerektirir ve genel devre nispeten karma??kt?r. CMOS sens?rleri do?rudan amplifikasyon kazanc? ve analog - ila - Hassas ünite i?inde dijital d?nü?üm yapar ve sinyal okumas?n? ?ok basit hale getirir. Ayr?ca her birimden g?rüntü bilgilerini ayn? anda i?leyebilirler. Bu nedenle, CMO'lar?n okuma h?z? CCD'den daha h?zl?d?r.
2. Hassasiyet
Bir CMOS sens?rünün her pikseli ek devreler (amplifikat?rler ve A/D d?nü?üm devreleri) i?erdi?inden, her pikselin ???k - hassas alan? sadece pikselin kendi alan?n?n kü?ük bir k?sm?n? kaplar. Bu nedenle, piksel boyutu ayn? oldu?unda, bir CMOS sens?rünün hassasiyeti bir CCD sens?ründen daha dü?üktür.
3. Gürültü
CMOS'taki her fotodiyot, megapiksellerde ?l?ülürse bir amplifikat?r gerektirdi?inden, milyonlarca amplifikat?re ihtiya? vard?r. Amplifikat?rler analog devreler oldu?undan, her pikselin amplifikasyon kazanc?n? tutarl? tutmak zordur. Bu nedenle, yaln?zca bir amplifikat?re sahip CCD sens?rleri ile kar??la?t?r?ld???nda, CMOS sens?rlerinin gürültüsü ?nemli ?l?üde artacak ve g?rüntü kalitesini etkileyecektir.
4. Gü? tüketimi
CMOS sens?rlerinin g?rüntü edinme y?ntemi etkindir. Fotodiyot taraf?ndan üretilen yük do?rudan amplifiye edilir ve biti?ik devre taraf?ndan d?nü?türülür. Ancak, CCD sens?rleri edinimde pasiftir. Her pikseldeki yükün a?a?? do?ru hareket etmesini sa?lamak i?in uygulanan bir voltaj uygulanmal? ve uygulanan voltaj genellikle 12 ila 18V gerektirir. Bu nedenle, CCD ayr?ca hassas gü? kayna?? hatt? tasar?m? ve voltaj mukavemetine dayan?r. Yüksek sürü? voltaj?, CCD'nin gü? tüketimini CMO'lardan ?ok daha yüksek hale getirir.
5. Maliyet
CMOS sens?rleri, genel yar? iletken devrelerinde en yayg?n olarak kullan?lan MOS i?lemini benimsedi?inden, periferik devreler (zamanlama kontrolü, CD'ler, ISS vb. Gibi) sens?r ?ipine kolayca entegre edilebilir, b?ylece periferik fi?lerin maliyetini kaydeder. CCD, yük aktar?m? yoluyla verileri iletir. Sadece bir piksel ?al??mazsa, tüm veri sat?r? iletilemez. Bu nedenle, CCD verimi nispeten dü?üktür. Dahas?, üretim süreci karma??kt?r ve sadece birka? üretici ustala?abilir. Bu ayn? zamanda yüksek maliyetin sebebidir.

Deklan??r h?z?

Deklan??r, pozlama süresini kontrol etmek i?in kullan?lan bir cihazd?r ve bir kameran?n ?nemli bir bile?enidir. Yap?s?, ?ekli ve i?levi, bir kameran?n derecesini ?l?mede ?nemli fakt?rlerdir. Hem CCD hem de CMOS g?rüntü sens?rleri, küresel panjurlar ve yuvarlanan panjurlar dahil elektronik panjurlar kullan?r.
Global Deklan??r: Sens?rün tüm pikselleri ayn? anda ???k toplar ve ayn? anda a???a ??kar. Yani, maruziyetin ba?lang?c?nda, sens?r ???k toplamaya ba?lar. Pozlaman?n sonunda, ???k toplama devresi kesilir ve daha sonra sens?r de?eri bir ?er?eve olarak okunur.
Tüm pikseller, hareketli bir nesnenin dondurulmas?na benzer ?ekilde ayn? anda maruz kal?r, bu nedenle h?zl? ?ekim i?in uygundur - hareketli nesneler.
Rolling Dutant?: Sens?r bunu a?amal? pozlama yoluyla elde eder. Maruziyetin ba?lang?c?nda, sens?r sat?r sat?r ve tüm pikseller a???a ??kana kadar sat?r sat?r a?ar. Tabii ki, tüm eylemler son derece k?sa bir süre i?inde tamamlan?r ve farkl? s?ra pikselleri i?in pozlama süresi de?i?ir.
Hat - sat?r s?ral? pozlama ?izgisidir, bu nedenle hareketli nesneleri ?ekmek i?in uygun de?ildir. Nesne veya kamera ?ekim s?ras?nda h?zl? bir hareket durumundaysa, ?ekim sonucunun "e?ilme", ??"sallanma" veya "k?smi pozlama" gibi fenomenler g?stermesi muhtemeldir.

CMO'lar?n geli?tirme trendi

1. Dü?ük - I??k Etkisi
Geleneksel FSI (?n taraf ayd?nlatma) ?n - Ayd?nlat?lm?? CMOS sens?ründen BSI (arka ayd?nlatma) arkas?na geli?im - Ayd?nlat?lm?? CMOS sens?rü ?nemli bir teknolojik atlamad?r. S?rt - ayd?nlat?lm?? CMOS sens?rünün en büyük optimizasyonu, bile?enin i? yap?s?n?n de?i?mesinde yatmaktad?r. Geri - I??kl? CMOS, ?????n do?rudan arkadan girmesine izin veren ???k - hassas katman bile?enlerinin y?nünü tersine ?evirir. Bu, geleneksel CMOS sens?r yap?s?ndaki mikrolens ve fotodiyot ve transist?r aras?ndaki devrenin etkisini ?nler, ?????n verimlili?ini ?nemli ?l?üde art?r?r ve dü?ük ???k ko?ullar?nda ?ekim etkisini büyük ?l?üde iyile?tirir. Geri - I??kl? CMOS sens?rleri, geleneksel CMOS sens?rlerine k?yasla hassasiyette nitel bir s??rama yapt?. Sonu? olarak, odaklanma yetenekleri ve g?rüntü kalitesi dü?ük ayd?nlatma alt?nda büyük ?l?üde geli?tirilmi?tir.

2. Gürültü bast?rma
Bir yandan, ?zel gürültü alg?lama algoritmas? do?rudan CMOS g?rüntü sens?rünün kontrol mant???na entegre edilmi?tir. Bu teknoloji sayesinde, sabit gürültü ba?ar?yla ortadan kald?r?labilir. ?te yandan, CMO'lar?n gürültü sorununu iyile?tirmek i?in ISS'de denoising teknolojisi gibi ?e?itli teknolojik yenilikler benimsenmi?tir.

3. Yüksek entegrasyon
CMOS sens?rlerinin ba?l?ca avantajlar?ndan biri. Sens?rüne entegre edilmi? di?er fonksiyonlara sahip bir devredir. ?rne?in, ba?lat?lan OV10633, 720p HD geni?li?inde dinamik aral?k sens?rüdür. OV10633 modeli, WDR geni? dinamik aral??? ve ISP g?rüntü sinyali i?leme i?levlerini g?rüntü sens?rü ile ayn? ?ip üzerinde entegre eder.

?ncesi:

Sonraki: Nas?l ?kili - Spektrum AI Kameralar? Yaban Hayat? Koruyor: Küresel Uygulamalar ve Etki