O conceito de funcionamento de um sensor de imagem CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar) foi idealizado na segunda metade da década de 1960, mas o dispositivo não foi comercializado até que a tecnologia de microfabricação evoluísse suficientemente na década de 1990. Sensores de imagem CCD (dispositivo de carga acoplada) ou CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar) são frequentemente usados nas câmeras digitais e telefones celulares de hoje.
CCD e CMOS são ambos dispositivos semicondutores que funcionam como “olhos eletrônicos.”
Ambos empregam fotodiodos, mas seus processos de produção e métodos de leitura de sinal diferem. Embora a tecnologia CCD fosse popular inicialmente devido à maior sensibilidade e qualidade de imagem, os sensores CMOS começaram a superar os sensores CCD em volume de envio a partir de 2004.
A taxa de dados é mais rápida do que a do CCD.
Uma matriz de capacitores em um sensor de imagem de dispositivo de carga acoplada (CCD) transporta uma carga elétrica de acordo com a intensidade da luz de um pixel. O conteúdo de cada capacitor é transferido para seu vizinho por meio de um circuito de controle, e o último capacitor na matriz esvazia sua carga em um amplificador de carga. Os sensores CCD são conhecidos por seu método de transmissão de dados em brigada de balde.
Um sensor de imagem de semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS)
por outro lado, contém um fotodiodo e um interruptor de transistor CMOS para cada pixel, o que permite que os sinais do pixel sejam amplificados separadamente. Os sinais do pixel podem ser acessados direta e sequencialmente, consideravelmente mais rápido do que um sensor CCD, manipulando a matriz de interruptores. Outra vantagem de ter um amplificador para cada pixel é que ele diminui o ruído que surge ao ler os sinais elétricos convertidos da luz coletada.
Os sensores de imagem CMOS são menos caros de fabricar do que os sensores de imagem CCD porque o equipamento de fabricação de semicondutores existente pode ser reutilizado para sua produção.Ao contrário dos sensores CCD, que utilizam circuitos analógicos de alta tensão, os sensores CMOS usam um circuito digital menor que consome menos energia e, em teoria, é isento de manchas (risco branco vertical em uma imagem de luz brilhante) e floração (corrupção de imagens, como pontos brancos). Como a eletrônica lógica pode ser incorporada ao chip durante o processo de fabricação, os sensores CMOS com um circuito de processamento de imagem no chip estão sendo desenvolvidos para aplicações como reconhecimento de imagem e visão artificial, com alguns dispositivos atualmente em uso.
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