Perbedaan antara sensor CCD dan CMOS

Sensor adalah komponen inti dari kamera. Sensor memiliki fungsi seperti konversi fotoelektrik, penyimpanan informasi, penundaan dan transmisi berurutan sinyal listrik.Ini memiliki integrasi tinggi dan konsumsi daya rendah, sehingga kemudian berkembang pesat. Ini adalah perangkat kunci yang sangat diperlukan untuk akuisisi gambar dan pemrosesan digital.ada dua jenis chip photosensitive yang umum digunakan dalam kamera di pasar: CCD dan CMOS.

1. CCD (Penggunaan CCD)

   Saat ini, ada tiga struktur kamera CCD yang umum digunakan: transfer full frame, transfer frame dan transfer line.

   1. Transfer antar baris

      Di antara tiga struktur, transfer baris adalah yang paling umum digunakan, dan sebagian besar produk menengah dan rendah menggunakan metode ini.

   2. Transfer full frame (Full frame)

      Struktur transfer full frame adalah yang paling sederhana, area fotosensitif dan area penyimpanan bersama-sama, dan faktor pengisian 100% dapat diperoleh.Kelemahannya adalah bahwa untuk menghindari kebocoran cahaya gambar, cahaya eksternal harus dicegah untuk masuk selama pembacaan.atau membuat waktu paparan jauh lebih lama dari waktu pembacaan untuk meminimalkan kebocoran cahaya.

   3. Pemindahan frame

      Struktur transmisi frame adalah bahwa area fotosensitif dan area penyimpanan benar-benar terpisah dan sama ukurannya.Muatan sinyal yang terpapar ditransfer ke area penyimpanan dengan kecepatan yang sangat cepat (biasanya kurang dari 1% dari periode frame) dan kemudian output baris demi barisJelas bahwa sensor transfer frame mencapai 100% faktor pengisian dan selama proses pembacaan, frame berikutnya terpapar.Kelemahannya adalah bahwa ukuran chip besar dan biayanya tinggi.

2. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Sensor

   Prinsip bagian fotosensitif dari sensor CMOS dan sensor CCD adalah sama. Perbedaannya adalah bahwa dalam setiap unit piksel, selain bagian fotosensitif,ada juga amplifier dan bagian sirkuit pembacaanSeluruh sensor CMOS juga mengintegrasikan sirkuit alamat, amplifier dan A / D.

1. Poin pertama adalah perbedaan dalam kapasitas sumur penuh:Karena setiap piksel dari sensor CMOS termasuk dioda photosensitive, amplifier dan sirkuit pembacaan dan seluruh sensor juga termasuk sirkuit alamat dan A / D,area fotosensitif dari setiap piksel jauh lebih kecil dari luas permukaan piksel itu sendiriOleh karena itu, dengan ukuran piksel yang sama, kapasitas sumur penuh sensor CMOS lebih rendah daripada sensor CCD.
2. Titik kedua adalah perbedaan biaya:Karena sensor CMOS menggunakan proses CMOS yang paling umum digunakan dalam sirkuit semikonduktor umum, sirkuit periferal (seperti AGC, CDS, timing, atau DSP, dll.) dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam chip sensor, sehingga menghemat biaya chip periferal.
3. Poin ketiga adalah bahwa sensor CMOS dapat ditangani secara acak,membuat sangat nyaman untuk membaca keluar hanya bagian yang menarik dari antrian dan meningkatkan frame rate.
4. Poin keempat adalah perbedaan kebisingan:Karena setiap photodiode dari sensor CMOS dilengkapi dengan amplifier, dan amplifier adalah sirkuit analog, sulit untuk membuat hasil yang diperoleh oleh setiap amplifier konsisten.dibandingkan dengan sensor CCD dengan hanya satu amplifier di ujung output register horizontal, kebisingan sensor CMOS akan meningkat banyak, mempengaruhi kualitas gambar.
5. Poin kelima adalah perbedaan konsumsi daya:konsumsi daya sensor CMOS lebih rendah daripada sensor CCD.

Singkatnya, keuntungan dari CCD adalah kualitas gambarnya lebih baik daripada CMOS, tetapi kekurangannya juga jelas.dan ada sangat sedikit produsen yang dapat menguasai teknologi ini, sehingga harganya tidak akan murah, terutama untuk beberapa komponen CCD besar, harganya bahkan lebih tidak dapat diterima.kamera high-end umumnya menggunakan CCD imagers untuk menunjukkan identitas dan status. Keuntungan terbesar dari imager CMOS adalah bahwa ia menghemat daya. Dengan baterai yang sama dan konfigurasi yang sama, CMOS dapat digunakan 1-2 jam lebih lama daripada CCD,karena hanya mengkonsumsi daya ketika sirkuit terhubung, sedangkan CCD mengkonsumsi daya sepanjang waktu. yang disebut "harimau listrik". berdasarkan ini, kita dapat memaksimalkan kekuatan kita dan menghindari kelemahan,dan dengan wajar memilih kamera CCD atau CMOS untuk aplikasi yang berbeda.