Kameranın ana çipi – CMOS görüntü sensörü

Bir CMOS (tümleyici metal oksit yarı iletken) görüntü sensörünün çalışma konsepti 1960'ların ikinci yarısında öngörülmüştü, ancak cihaz 1990'larda mikrofabrikasyon teknolojisi yeterince gelişene kadar ticarileştirilmedi. CCD (yük bağlantılı cihaz) veya CMOS (tümleyici metal oksit yarı iletken) görüntü sensörleri günümüzün dijital kameralarında ve cep telefonlarında sıklıkla kullanılmaktadır.

CCD ve CMOS, her ikisi de “elektronik gözler” olarak işlev gören yarı iletken cihazlardır.

Her ikisi de fotodiyot kullanır, ancak üretim süreçleri ve sinyal okuma yöntemleri farklıdır. CCD teknolojisi başlangıçta daha yüksek hassasiyet ve görüntü kalitesi nedeniyle popüler olmasına rağmen, CMOS sensörleri 2004'ten itibaren sevkiyat hacminde CCD sensörlerini geçmeye başladı.

Veri hızı CCD'den daha hızlıdır.
 

Yük bağlantılı bir cihaz (CCD) görüntü sensöründeki bir dizi kondansatör, bir pikselin ışık yoğunluğuna göre bir elektrik yükü taşır. Her kondansatörün içeriği bir kontrol devresi aracılığıyla komşusuna aktarılır ve dizideki son kondansatör yükünü bir yük amplifikatörüne boşaltır. CCD sensörleri, kova-tugay veri iletim yöntemiyle bilinir.

Öte yandan, bir tümleyici metal oksit yarı iletken (CMOS) görüntü sensörü

her piksel için bir fotodiyot ve bir CMOS transistör anahtarı içerir, bu da piksel sinyallerinin ayrı ayrı yükseltilmesini sağlar. Piksel sinyallerine, anahtarların matrisi manipüle edilerek, bir CCD sensöründen önemli ölçüde daha hızlı bir şekilde doğrudan ve sırayla erişilebilir. Her piksel için bir amplifikatöre sahip olmanın bir diğer avantajı, toplanan ışıktan dönüştürülen elektriksel sinyalleri okurken ortaya çıkan gürültüyü azaltmasıdır.

CMOS görüntü sensörlerinin üretimi, mevcut yarı iletken üretim ekipmanları üretimleri için yeniden kullanılabileceğinden, CCD görüntü sensörlerinden daha ucuzdur.Yüksek voltajlı analog devreler kullanan CCD sensörlerinin aksine, CMOS sensörleri daha az güç tüketen ve teorik olarak bulaşma (parlak ışıklı bir görüntüde dikey beyaz çizgi) ve çiçeklenme (beyaz noktalar gibi görüntülerin bozulması) içermeyen daha küçük bir dijital devre kullanır. Mantık devresi üretim süreci sırasında çipe dahil edilebildiğinden, görüntü tanıma ve yapay görme gibi uygulamalar için çip üzerinde görüntü işleme devresine sahip CMOS sensörleri geliştirilmektedir ve bazı cihazlar şu anda kullanılmaktadır.