Sự khác biệt giữa cảm biến CCD và CMOS

Cảm biến là thành phần cốt lõi của máy ảnh. Nó có các chức năng như chuyển đổi quang điện, lưu trữ thông tin, trì hoãn và truyền liên tục các tín hiệu điện.Nó có sự tích hợp cao và tiêu thụ năng lượng thấpNó là một thiết bị quan trọng không thể thiếu cho việc thu thập hình ảnh và xử lý kỹ thuật số.có hai loại chip nhạy quang thường được sử dụng trong máy ảnh trên thị trường: CCD và CMOS.

1. CCD (công cụ kết nối sạc)

   Hiện tại, có ba cấu trúc của máy ảnh CCD thường được sử dụng: chuyển đổi khung hình đầy đủ, chuyển đổi khung hình và chuyển đổi đường.

   1. Chuyển đổi giữa các dòng

      Trong số ba cấu trúc, chuyển hàng là được sử dụng phổ biến nhất, và hầu hết các sản phẩm trung và thấp sử dụng phương pháp này.

   2. Chuyển chuyển toàn khung hình (Full frame)

      Cấu trúc chuyển đổi khung đầy đủ là đơn giản nhất, khu vực nhạy quang và khu vực lưu trữ nằm cùng nhau và có thể đạt được tỷ lệ lấp 100%.Nhược điểm là để tránh ảnh ánh sáng rò rỉĐiều này có thể đạt được bằng cách sử dụng màn trập cơ học, sử dụng đèn chùm,hoặc làm cho thời gian phơi sáng dài hơn nhiều thời gian đọc để giảm thiểu rò rỉ ánh sáng.

   3. Chuyển đổi khung hình

      Cấu trúc truyền khung là khu vực nhạy quang và khu vực lưu trữ được tách hoàn toàn và có kích thước bằng nhau.Lượng tín hiệu tiếp xúc được chuyển đến khu vực lưu trữ với tốc độ rất nhanh (thường là ít hơn 1% thời gian khung hình) và sau đó đầu ra dòng theo dòngNó là rõ ràng rằng cảm biến chuyển đổi khung đạt được yếu tố lấp đầy 100% và trong quá trình đọc, khung tiếp theo được phơi bày.Nhược điểm là kích thước chip lớn và chi phí cao.

2. Bộ cảm biến CMOS (phần dẫn kim loại oxit bổ sung)

   Các nguyên tắc của phần nhạy quang của cảm biến CMOS và cảm biến CCD là giống nhau. Sự khác biệt là trong mỗi đơn vị pixel, ngoài phần nhạy quang,cũng có một bộ khuếch đại và mạch đọc phầnToàn bộ cảm biến CMOS cũng tích hợp mạch địa chỉ, khuếch đại và A / D.

1. Điểm đầu tiên là sự khác biệt trong công suất giếng đầy đủ:Vì mỗi pixel của cảm biến CMOS bao gồm một đèn diode nhạy quang, bộ khuếch đại và mạch đọc và toàn bộ cảm biến cũng bao gồm một mạch địa chỉ và A / D,khu vực nhạy quang của mỗi pixel nhỏ hơn nhiều so với diện tích bề mặt của chính pixelDo đó, với cùng kích thước pixel, công suất đầy đủ của cảm biến CMOS thấp hơn của cảm biến CCD.
2. Điểm thứ hai là sự khác biệt về chi phí:Vì các cảm biến CMOS sử dụng quy trình CMOS được sử dụng phổ biến nhất trong các mạch bán dẫn chung, các mạch ngoại vi (như AGC, CDS, thời gian hoặc DSP, v.v.).) có thể dễ dàng tích hợp vào chip cảm biến, do đó tiết kiệm chi phí chip ngoại vi.
3. Điểm thứ ba là cảm biến CMOS có thể được định vị ngẫu nhiên,làm cho nó rất thuận tiện để đọc ra chỉ là phần thú vị của hàng đợi và cải thiện tốc độ khung hình.
4. Điểm thứ tư là sự khác biệt tiếng ồn:Vì mỗi photodiode của cảm biến CMOS được trang bị một bộ khuếch đại, và bộ khuếch đại là một mạch tương tự, rất khó để kết quả thu được từ mỗi bộ khuếch đại phù hợp.so với cảm biến CCD chỉ có một bộ khuếch đại ở đầu đầu ra của sổ đăng ký ngang, tiếng ồn của cảm biến CMOS sẽ tăng rất nhiều, ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.
5. Điểm thứ năm là sự khác biệt trong mức tiêu thụ năng lượng:tiêu thụ năng lượng của cảm biến CMOS thấp hơn so với cảm biến CCD.

Tóm lại, lợi thế của CCD là chất lượng hình ảnh tốt hơn so với CMOS, nhưng những nhược điểm cũng rõ ràng.và có rất ít nhà sản xuất có thể làm chủ công nghệ của nóVì vậy, trong thị trường máy ảnh hiện tại, giá cả không phải là rẻ, đặc biệt là cho một số thành phần CCD lớn, giá cả thậm chí còn không thể chấp nhận được.Máy ảnh cao cấp thường sử dụng máy ảnh CCD để chứng minh danh tính và tình trạngƯu điểm lớn nhất của máy ảnh CMO là nó tiết kiệm năng lượng. Với cùng một pin và cấu hình tương tự, CMO có thể được sử dụng 1-2 giờ lâu hơn so với CCD,bởi vì nó chỉ tiêu thụ năng lượng khi mạch được kết nốiDựa trên điều này, chúng ta có thể tối đa hóa những điểm mạnh và tránh những điểm yếu.và lựa chọn hợp lý máy ảnh CCD hoặc CMOS cho các ứng dụng khác nhau.