تراشه اصلی دوربین – حسگر تصویر CMOS

مفهوم عملکرد سنسور تصویر CMOS (یک نیمه هادی اکسید فلزی مکمل) در نیمه دوم دهه 1960 تصور شد.اما دستگاه تا زمانی که تکنولوژی تولید میکرو به اندازه کافی در دهه 1990 تکامل نیافته بود تجاری نشده بود.سنسورهای تصویر CCD (سازنده شارژ) یا CMOS (یک نیمه هادی اکسید فلزی مکمل) اغلب در دوربین های دیجیتال و تلفن های همراه استفاده می شوند.

CCD و CMOS هر دو دستگاه نیمه هادی هستند که به عنوان چشم های الکترونیکی عمل می کنند.

هر دو از فوتودیود استفاده می کنند، اما فرآیندهای تولید و روش های خواندن سیگنال آنها متفاوت است.سنسورهای CMOS از سال 2004 در حجم حمل و نقل از سنسورهای CCD پیشی گرفتند.

سرعت داده سریع تر از CCD است.
 

یک آرایه از خازن ها در یک سنسور تصویر دستگاه شارژ (CCD) بار الکتریکی را با توجه به شدت نور یک پیکسل حمل می کند.محتویات هر خازن از طریق یک مدار کنترل به همسایه منتقل می شود، و آخرین خازن در آرایه بار خود را به یک تقویت کننده بار تخلیه می کند. سنسورهای CCD به روش انتقال داده های سطل شناخته شده اند.

یک سنسور تصویر نیمه هادی اکسید فلزی مکمل (CMOS)

از سوی دیگر، شامل یک فوتودیود و یک سوئیچ ترانزیستور CMOS برای هر پیکسل است، که اجازه می دهد سیگنال های پیکسل به طور جداگانه تقویت شوند.سیگنال های پیکسل می توانند به طور مستقیم و به ترتیب دسترسی داشته باشند.، به طور قابل توجهی سریعتر از یک سنسور CCD، با دستکاری ماتریس سوئیچ ها.یکی دیگر از مزایای داشتن یک تقویت کننده برای هر پیکسل این است که باعث کاهش سر و صدا در هنگام خواندن سیگنال های الکتریکی تبدیل شده از نور جمع آوری شده می شود.

سنسورهای تصویر CMOS برای تولید ارزان تر از سنسورهای تصویر CCD هستند زیرا تجهیزات تولید نیمه هادی موجود می توانند برای تولید آنها استفاده مجدد شوند.برخلاف سنسورهای CCD که از مدارهای آنالوگ ولتاژ بالا استفاده می کنند، سنسورهای CMOS از یک مدار دیجیتال کوچکتر استفاده می کنند که انرژی کمتری مصرف می کند و در تئوری،بدون لکه (خط سفید عمودی در یک تصویر روشن) و شکوفایی (فساد تصاویر مانند لکه های سفید)چون مدارهای منطقی می توانند در طول فرآیند تولید در تراشه گنجانده شوندسنسورهای CMOS با مدار پردازش تصویر روی تراشه برای کاربردهایی مانند تشخیص تصویر و بینایی مصنوعی در حال توسعه هستند، با برخی از دستگاه هایی که در حال حاضر در حال استفاده هستند.