الشريحة الأساسية للكاميرا – مستشعر صور CMOS

تم تخيل مفهوم تشغيل جهاز استشعار الصور CMOS (أكسيد المعدن شبه الموصل التكميلي) في النصف الثاني من الستينات.لكن الجهاز لم يتم تسويقه حتى تطورت تكنولوجيا التصنيع الدقيق بشكل كاف في التسعينياتأجهزة استشعار الصورة CCD (جهاز مزود بالشحنة) أو CMOS (أو نصف موصل أكسيد معدني مكمل) غالبا ما تستخدم في الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة اليوم.

كل من CCD و CMOS هي أجهزة أشباه الموصلات التي تعمل كـ "العيون الإلكترونية".

كلاهما يستخدم ثنائيات الضوء، ولكن عمليات إنتاجها وأساليب قراءة الإشارة تختلف. على الرغم من أن تكنولوجيا CCD كانت شائعة في البداية بسبب الحساسية العالية وجودة الصورة، إلا أن التكنولوجيا التي تم استخدامها في جميع أنحاء العالم لم تكن قادرة على تحديد ما إذا كان هناك أي نوع من التكنولوجيا المختلفة.بدأت أجهزة الاستشعار CMOS تفوق أجهزة الاستشعار CCD في حجم الشحن ابتداء من عام 2004.

معدل البيانات أسرع من CCD.
 

مجموعة من المكثفات في مستشعر الصورة (CCD) يحمل شحنة كهربائية وفقًا لشدة الضوء في البكسل.يتم نقل محتويات كل مكثف إلى جارته عبر دائرة التحكم، ويفرغ آخر مكثف في المصفوفة شحنته في مكبر الشحنة. أجهزة الاستشعار CCD معروفة بطريقة نقل البيانات الخاصة بها.

جهاز استشعار الصور المكمل لأكسيد المعدن (CMOS)

من ناحية أخرى، يحتوي على ثنائي ضوئي ومفتاح ترانزستور CMOS لكل بكسل، مما يسمح بتضخيم إشارات البكسل بشكل منفصل.إشارات البكسل يمكن الوصول إليها مباشرة ومتتالية، أسرع بكثير من جهاز استشعار CCD، عن طريق التلاعب بمصفوفة المفاتيح.ميزة أخرى لوجود مكبر لكل بكسل هي أنه يقلل من الضوضاء التي تنشأ أثناء قراءة الإشارات الكهربائية المتحولة من الضوء المجمع.

أجهزة استشعار الصور CMOS أقل تكلفة في التصنيع من أجهزة استشعار الصور CCD لأن معدات تصنيع أشباه الموصلات الحالية يمكن إعادة استخدامها لإنتاجها.على عكس أجهزة الاستشعار CCD، التي تستخدم دوائر التناظرية عالية الجهد، تستخدم أجهزة الاستشعار CMOS الدائرة الرقمية الأصغر التي تستهلك طاقة أقلخالية من البقع (الخط الأبيض الرأسي في الصورة ذات الضوء الساطع) والزهور (فساد الصور مثل البقع البيضاء)لأن الدوائر المنطقية يمكن دمجها على الرقاقة خلال عملية التصنيعيتم تطوير أجهزة استشعار CMOS مع دائرة معالجة الصور على الشريحة لتطبيقات مثل التعرف على الصور والرؤية الاصطناعية، مع بعض الأجهزة المستخدمة حاليا.