A diferença entre sensor CCD e CMOS

O sensor é o componente central da câmera. Ele tem funções como conversão fotoelétrica, armazenamento de informações, atraso e transmissão sequencial de sinais elétricos.Tem alta integração e baixo consumo de energiaO sistema de impressão digital é um dispositivo fundamental indispensável para a aquisição de imagens e processamento digital.Há dois tipos de chips fotossensiveis comumente utilizados em câmeras no mercado: CCD e CMOS.

1. CCD (dispositivo acoplado a carga)

   Atualmente, existem três estruturas de câmeras CCD comumente usadas: transferência de quadro completo, transferência de quadro e transferência de linha.

   1. Transferência entre linhas

      Entre as três estruturas, a transferência de linha é a mais comumente usada, e a maioria dos produtos de médio e baixo nível usa esse método.

   2. Transferência de quadro completo (Full frame)

      A estrutura de transferência de quadro completo é a mais simples, a área fotossensível e a área de armazenamento estão juntas e um fator de enchimento de 100% pode ser obtido.A desvantagem é que, a fim de evitar a fuga de luz da imagem, deve ser impedida a entrada de luz externa durante a leitura, podendo tal ser conseguido através de um obturador mecânico, de um estroboscopo,ou fazer o tempo de exposição muito mais longo do que o tempo de leitura para minimizar o vazamento de luz.

   3. Transferência de quadros

      A estrutura de transmissão do quadro é que a área fotossensível e a área de armazenamento estão completamente separadas e de tamanho igual.A carga de sinal exposta é transferida para a área de armazenamento a uma velocidade muito rápida (geralmente menos de 1% do período de quadro) e, em seguida, saída linha por linhaÉ óbvio que o sensor de transferência de quadro atinge 100% do fator de enchimento e durante o processo de leitura, o próximo quadro é exposto.A desvantagem é que o tamanho do chip é grande e o custo é alto.

2. Sensor CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar)

   Os princípios da parte fotossensível dos sensores CMOS e dos sensores CCD são os mesmos.Há também um amplificador e um circuito de leituraO sensor CMOS inteiro também integra um circuito de endereçamento, amplificador e A/D.

1. O primeiro ponto é a diferença na capacidade total do poço:Uma vez que cada pixel do sensor CMOS inclui um diodo fotossensível, um amplificador e um circuito de leitura, e todo o sensor também inclui um circuito de endereçamento e A/D,a área fotossensível de cada pixel é muito menor que a área da superfície do próprio pixelPor conseguinte, com o mesmo tamanho de pixel, a capacidade total do sensor CMOS é inferior à do sensor CCD.
2. O segundo ponto é a diferença de custos:Como os sensores CMOS usam o processo CMOS mais comumente usado em circuitos de semicondutores gerais, circuitos periféricos (como AGC, CDS, timing ou DSP, etc.)) pode ser facilmente integrado no chip do sensor, poupando assim o custo dos chips periféricos.
3. O terceiro ponto é que o sensor CMOS pode ser endereçado aleatoriamente,tornando muito conveniente ler apenas a parte interessante da fila e melhorar a taxa de quadros.
4. O quarto ponto é a diferença de ruído:Dado que cada fotodiodo do sensor CMOS está equipado com um amplificador, e o amplificador é um circuito analógico, é difícil tornar os resultados obtidos por cada amplificador consistentes.em comparação com um sensor CCD com apenas um amplificador na extremidade de saída do registo horizontal, o ruído do sensor CMOS aumentará muito, afetando a qualidade da imagem.
5. O quinto ponto é a diferença no consumo de energia:O consumo de energia dos sensores CMOS é inferior ao dos sensores CCD.

Em resumo, a vantagem do CCD é que a qualidade da imagem é melhor do que a do CMOS, mas as desvantagens também são óbvias.e há muito poucos fabricantes que podem dominar a sua tecnologia, o preço não é barato, especialmente para alguns grandes componentes CCD, o preço é ainda mais inaceitável.As câmeras de ponta geralmente usam imagens CCD para demonstrar identidade e statusCom a mesma bateria e a mesma configuração, o CMO pode ser usado 1-2 horas a mais do que o CCD.porque só consome energia quando o circuito está ligadoÉ o chamado "tigre elétrico". com base nisso, podemos maximizar nossos pontos fortes e evitar fraquezas,e escolher razoavelmente câmaras CCD ou CMOS para diferentes aplicações.