Terminología fotográfica: sensor de imagen CMOS
El sensor de imagen CMOS es un sensor de imágenes de estado sólido típico y tiene un origen histórico común con el CCD. Los sensores de imagen CMOS generalmente constan de matrices de sensores de imagen, controladores de fila, controladores de columna, lógica de control de temporización, convertidores AD, interfaces de salida de bus de datos, interfaces de control, etc., que generalmente están integrados en el mismo chip de silicio. Su proceso de trabajo generalmente se puede dividir en reinicio, conversión fotoeléctrica, integración y lectura.
Terminología fotográfica: sensor de imagen CMOS
Aplicaciones del sensor de imagen CMOS
1. Cámara digital
Durante cientos de años, la gente ha estado Utilice una cámara de cine. Desde la década de 1980, la gente ha utilizado alta tecnología para desarrollar cámaras digitales CCD sin película. La cámara de cine tradicional ha sufrido cambios fundamentales. La aparición de FLASH ROM baratas que se pueden escribir y controlar eléctricamente, y la aparición de cámaras CMOS de bajo consumo y bajo precio. Abre una nueva dimensión para las cámaras digitales. El diagrama de bloques funcional de una cámara digital se muestra a continuación a la derecha.
Como se puede ver en la imagen, el dispositivo interno de una cámara digital es completamente diferente al de una cámara tradicional. Bajo el control de un obturador electrónico, una cámara CMOS en color toma una fotografía y la almacena en DRAM y luego en flash ROM. La cantidad de fotografías se puede determinar según la capacidad de la FLASH ROM y el nivel de compresión de los datos de la imagen. Si la ROM se reemplaza con una tarjeta PCMCIA, la capacidad de la cámara digital se puede ampliar reemplazando la tarjeta. Al igual que cambiar una película, transferir la información de la imagen digital de una cámara digital al disco duro de una PC para su almacenamiento facilita enormemente el almacenamiento, recuperación, procesamiento, edición y transmisión de fotografías.
2. Cámara digital CMOS
La cámara USB lanzada por la empresa estadounidense Omni Vison está compuesta por un chip de imagen digital en color CMOS OV7610, una cámara avanzada OV511 y un chip de interfaz USB, con una resolución. de hasta 640 x 480, apto para sistemas de vídeo transmitidos mediante Universal Serial Bus. La introducción de la cámara avanzada OV511 permite que la PC obtenga una gran cantidad de información de video en tiempo real. La relación de compresión de su chip de compresión puede alcanzar 7:1, asegurando así la rápida transmisión de imágenes desde el sensor de imagen a la PC. Para formatos de imagen CIF, OV511 puede admitir velocidades de transferencia de hasta 30 fotogramas/segundo, lo que reduce la fluctuación de la imagen que normalmente se observa en aplicaciones de bajo ancho de banda. Como controlador de interfaz USB de alto rendimiento, OV511 es lo suficientemente flexible y adecuado para aplicaciones que incluyen videoconferencias, correo de video, multimedia informática y monitoreo de seguridad.
¿La cámara es una cámara CCD o una cámara CMOS?
La principal diferencia en la fabricación entre CCD y CMOS es que el CCD está integrado en un material semiconductor de cristal único, mientras que el CMOS está integrado en un material semiconductor llamado óxido metálico. No existe una diferencia esencial en el principio de funcionamiento. Sólo unos pocos fabricantes de CCD, como Sony y Panasonic, dominan esta tecnología. Además, el proceso de fabricación de CCD es complicado y las cámaras que utilizan CCD serán relativamente caras. De hecho, después de la transformación tecnológica, la brecha entre CCD y CMOS se ha reducido mucho. Además, el costo de fabricación y el consumo de energía de CMOS son mucho menores que los de CCD, por lo que muchos fabricantes de cámaras utilizan elementos fotosensibles CMOS.
Imágenes: dentro del mismo píxel, el CCD tiene buena transparencia y claridad de imagen, y la reproducción y exposición del color pueden garantizar una precisión básica. Los productos CMOS suelen tener una permeabilidad media, capacidades de reproducción de color débiles y exposición deficiente. Debido a sus propias características físicas, la calidad de imagen de CMOS todavía está muy por detrás de la de CCD. Sin embargo, debido a su bajo precio y alta integración, se ha utilizado ampliamente en el campo de las cámaras.
¿Cuál es la diferencia entre CCD y CMOS?
P: Dado que CCD y CMS son sensores fotosensibles, ¿por qué la diferencia de precio es tan grande? ¿Cuál es la diferencia entre los dos? En el caso de las nuevas cámaras digitales en general, ¿debería considerar su rendimiento?
Respuesta: CCD es un dispositivo de imágenes relativamente maduro en la actualidad, y CMOS se considera el dispositivo de imágenes del futuro.
Debido a que la estructura CMOS es relativamente simple y es la misma que el proceso de producción de circuitos integrados a gran escala existente, se pueden reducir los costos de producción. En principio, la señal CMOS es una señal de carga basada en puntos, mientras que el CCD es una señal de corriente basada en líneas. El primero es más sensible, más rápido y más eficiente energéticamente. El CMOS avanzado actual no es peor que el CCD ordinario, pero la tecnología CMOS aún no está muy madura y el SMOS ordinario generalmente tiene baja resolución e imágenes deficientes.
En la actualidad, muchas cámaras digitales de gama baja utilizan chips CMOS baratos y la calidad de la imagen es relativamente pobre. Las cámaras digitales populares, avanzadas y profesionales utilizan diferentes grados de CCD, y algunas cámaras digitales profesionales o cuasi profesionales utilizan chips CMOS avanzados. El chip X3, que representa el desarrollo de la futura tecnología de imágenes, es en realidad un chip CMOS.
Es imposible generalizar sobre las ventajas y desventajas entre CCD y CMOS, pero en general, el chip CCD utilizado en las cámaras digitales populares tiene mejor calidad de imagen.
¿Píxeles muertos y problemas de reparación del CCD?
Al fotografiar escenas nocturnas o cubrir la tapa del objetivo durante mucho tiempo, las manchas de color en la imagen no son necesariamente píxeles CCD muertos. Algunos son puntos de ruido, que mejorarán después de reducir la temperatura del CCD. También se puede mejorar mediante actualizaciones de firmware.
Si el CCD realmente tiene píxeles defectuosos, se puede decir que no se puede reparar porque es un problema de hardware del CCD. Es casi imposible y antieconómico reparar la unidad de imágenes CCD simplemente para reemplazar la cámara o el CCD.
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