2025-07-01
Khái niệm hoạt động của bộ cảm biến hình ảnh CMOS (phần dẫn kim loại oxit bổ sung) đã được hình dung trong nửa sau của những năm 1960,nhưng thiết bị không được thương mại hóa cho đến khi công nghệ chế tạo vi mô phát triển đủ trong những năm 1990Các cảm biến hình ảnh CCD (thiết bị tích điện kết hợp) hoặc CMOS (phần dẫn kim loại oxit bổ sung) thường được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại di động ngày nay.
CCD và CMOS đều là các thiết bị bán dẫn hoạt động như mắt điện tử.
Cả hai đều sử dụng đèn chiếu sáng, nhưng quy trình sản xuất và phương pháp đọc tín hiệu của chúng khác nhau.Các cảm biến CMOS bắt đầu vượt qua các cảm biến CCD về số lượng vận chuyển bắt đầu từ năm 2004.
Tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn CCD.
Một mảng tụ trong một cảm biến hình ảnh thiết bị kết nối điện tích (CCD) mang điện tích theo cường độ ánh sáng của một pixel.Nội dung của mỗi tụ điện được chuyển sang hàng xóm của nó thông qua một mạch điều khiểnCác cảm biến CCD được biết đến với phương pháp truyền dữ liệu bucket-brigade.
Một cảm biến hình ảnh bán dẫn oxit kim loại bổ sung (CMOS)
Mặt khác, chứa một photodiode và một công tắc CMOS cho mỗi pixel, cho phép các tín hiệu pixel được khuếch đại riêng biệt.Các tín hiệu pixel có thể được truy cập trực tiếp và theo trình tự, nhanh hơn đáng kể so với cảm biến CCD, bằng cách thao tác ma trận các công tắc.Một lợi thế khác của việc có một bộ khuếch đại cho mỗi pixel là nó làm giảm tiếng ồn phát sinh khi đọc các tín hiệu điện được chuyển đổi từ ánh sáng thu thập.
Các cảm biến hình ảnh CMOS rẻ hơn để sản xuất so với các cảm biến hình ảnh CCD vì thiết bị sản xuất bán dẫn hiện có có thể được sử dụng lại để sản xuất chúng.Không giống như các cảm biến CCD, sử dụng mạch tương tự điện áp cao, các cảm biến CMOS sử dụng một mạch kỹ thuật số nhỏ hơn tiêu thụ ít năng lượng hơn và, về lý thuyết,không có vết bẩn (dấu trắng thẳng đứng trong hình ảnh ánh sáng sáng rực rỡ) và nở hoa (sự biến dạng của hình ảnh như các đốm trắng)Bởi vì mạch logic có thể được kết hợp vào chip trong quá trình sản xuất,Các cảm biến CMOS với mạch xử lý hình ảnh trên chip đang được phát triển cho các ứng dụng như nhận dạng hình ảnh và thị giác nhân tạo, với một số thiết bị hiện đang được sử dụng.
