تفاوت سنسور CCD و CMOS

سنسور جزء اصلی دوربین است. این سنسور دارای توابع مانند تبدیل فوتو الکتریکی، ذخیره سازی اطلاعات، تاخیر و انتقال متوالی سیگنال های الکتریکی است.این یکپارچگی بالا و مصرف انرژی کم دارداین یک دستگاه کلیدی ضروری برای کسب تصویر و پردازش دیجیتال است. در حال حاضر،دو نوع تراشه حساس به نور که معمولا در دوربین های موجود در بازار استفاده می شوند وجود دارد.: CCD و CMOS.

1. CCD (تجهیزات متصل به شارژ)

   در حال حاضر، سه ساختار دوربین های CCD که معمولا استفاده می شوند وجود دارد: انتقال فریم کامل، انتقال فریم و انتقال خط.

   1. انتقال بین خط

      در میان سه ساختار، انتقال ردیف رایج ترین مورد استفاده است و اکثر محصولات متوسط و پایین از این روش استفاده می کنند.

   2. انتقال تمام قاب (Full frame)

      ساختار انتقال فریم کامل ساده ترین است، منطقه حساس به نور و منطقه ذخیره سازی با هم هستند و می توان یک عامل پر شدن 100٪ را به دست آورد.معایب این است که برای جلوگیری از نشت نور تصویر، باید از ورود نور خارجی در طول خواندن جلوگیری شود. این می تواند با استفاده از یک شاتر مکانیکی، با استفاده از یک strobo،یا زمان قرار گرفتن در معرض بسیار طولانی تر از زمان خواندن برای به حداقل رساندن نشت نور.

   3. انتقال فریم

      ساختار انتقال فریم این است که منطقه حساس به نور و منطقه ذخیره سازی کاملاً از هم جدا شده و اندازه یکسان دارند.بار سیگنال در معرض با سرعت بسیار سریع (معمولا کمتر از 1٪ از دوره فریم) به منطقه ذخیره منتقل می شود و سپس خط به خط خروجی می شودواضح است که سنسور انتقال فریم 100٪ فاکتور پر شدن را به دست می آورد و در طول فرآیند خواندن، فریم بعدی در معرض قرار می گیرد.معایب این است که اندازه تراشه بزرگ است و هزینه بالا است.

2. سنسور CMOS (کامپلیمنتی اکسید فلزی نیمه هادی)

   اصول قسمت حساس نور سنسورهای CMOS و سنسورهای CCD یکسان است. تفاوت این است که در هر واحد پیکسل، علاوه بر قسمت حساس نور،همچنین یک تقویت کننده و بخش مدار خواندن وجود داردتمام سنسور CMOS همچنین یک مدار آدرس، تقویت کننده و A / D را ادغام می کند.

1. نکته اول تفاوت ظرفیت چاه کامل است:از آنجا که هر پیکسل سنسور CMOS شامل دیود حساس به نور، تقویت کننده و مدار خواندن است و کل سنسور همچنین شامل یک مدار آدرس و A / D است،منطقه حساس به نور هر پیکسل بسیار کوچکتر از سطح پیکسل خود استبنابراین، با همان اندازه پیکسل، ظرفیت کامل سنسور CMOS کمتر از سنسور CCD است.
2. نکته دوم تفاوت هزینه است:از آنجا که سنسورهای CMOS از فرآیند CMOS استفاده می کنند که معمولاً در مدارهای نیمه هادی عمومی استفاده می شود ، مدارهای محیطی (مانند AGC ، CDS ، زمان بندی یا DSP ، و غیره)) می تواند به راحتی در تراشه حسگر ادغام شود، بنابراین صرفه جویی در هزینه های تراشه های محیطی.
3. نکته سوم این است که سنسور CMOS می تواند به صورت تصادفی آدرس داده شود.این کار باعث می شود که فقط بخش جالب صف را بخوانیم و سرعت فریم را بهبود ببریم.
4. نکته چهارم تفاوت سر و صداست:از آنجایی که هر فوتودیود سنسور CMOS مجهز به یک تقویت کننده است و تقویت کننده یک مدار آنالوگ است، دشوار است که نتایج بدست آمده از هر تقویت کننده سازگار باشد.در مقایسه با یک سنسور CCD با تنها یک تقویت کننده در انتهای خروجی ثبت افقی، سر و صدا سنسور CMOS بسیار افزایش می یابد و کیفیت تصویر را تحت تاثیر قرار می دهد.
5. نکته پنجم تفاوت مصرف برق است:مصرف انرژی سنسورهای CMOS کمتر از سنسورهای CCD است.

به طور خلاصه، مزیت CCD این است که کیفیت تصویر بهتر از CMOS است، اما معایب نیز آشکار است.و تعداد بسیار کمی از تولید کنندگان هستند که می توانند تکنولوژی آن را به خوبی مدیریت کنند.، بنابراین قیمت برای برخی از قطعات بزرگ CCD ارزان نیست، قیمت حتی غیر قابل قبول تر است. بنابراین، در بازار دوربین فعلی،دوربین های پیشرفته به طور کلی از تصاویر CCD برای نشان دادن هویت و وضعیت استفاده می کنندبزرگترین مزیت تصویربرداری CMOS این است که انرژی را صرفه جویی می کند. با همان باتری و همان پیکربندی، CMOS می تواند 1-2 ساعت بیشتر از CCD استفاده شود.چون فقط وقتی که مدار متصل شده است انرژی مصرف می کند، در حالی که سی سی دی همیشه انرژی مصرف می کند. این به اصطلاح " ببر الکتریکی" است. بر اساس این، ما می توانیم نقاط قوت خود را به حداکثر برسانیم و از نقاط ضعف اجتناب کنیم،و به طور منطقی دوربین های CCD یا CMOS را برای کاربردهای مختلف انتخاب کنید.