Sentsorea: irudiaren sentsore bati egiten dio erreferentzia, eta horren gainazalak hainbat milioi hamarnaka milioi fotodiodo ditu. Irudi optikoak seinale elektriko bihurtzen dituen semiconduktoreen txipa da.
Pixel: pixel bat sentsore baten oinarrizko unitatea da. Irudi bat pixelez osatuta dago, eta pixel kopurua kameretan jasotako elementu fotossentsibleen zenbatekoa adierazten da.
Ebazpena: irudi batek norabide horizontal eta bertikaletan hartzeko aukera dezakeen gehieneko pixelen kopurua aipatzen da.
Pixelen tamaina: pixel batek irudikatutako benetako tamaina aipatzen du, bai luzera eta zabalera norabideetan.
Goiko figura biziki irudikatuta, pixelek irudi honetako sare beltzen kopurua adierazten dute, hau da, 91 pixelekoa da, eta bereizmenak luzera eta zabaleraren sareta beltz kopurua aipatzen du hurrenez hurren. Goian agertzen den irudia 13 * 7 da. Pixelen tamaina irudi horretan sare beltz bakoitzak irudikatutako tamaina da, eta unitatea orokorrean mikrometroak dira. Irudiaren tamaina etengabea denean, orduan eta handiagoa da pixeleko tamaina, orduan eta handiagoa da bereizmena eta zenbat eta argitasuna txikiagoa izan.
Bayer kolore iragazkiaren arrayAtzeko planoa: jendeak argiaren intentsitatea sentitu dezakeen sentsoreak izan ondoren, argazki zuriak (eta argazki zuriak bakarrik (irudi grisak) bakarrik har zezaketen sentsoreek argiaren intentsitatea baina ez koloreak soilik sentitu ditzakete. Koloreen irudia lortu nahi bazuen, metodo zuzenena kolore desberdinetako iragazkiak gehitzea zen. Beraz, Bayer array garatu zen. Iragazki gorriz, berde eta urdinez osatuta dago, txandaka eredu arrunt batean antolatuta. Pixel bakoitzean RGB koloreetako baten iragazkia jartzen da pixel bakoitzean, kolore zehatz baten argia soilik pasatuz.
Bayer Formazioa: Eastman-en eskutik. Bayer arrayak, Bryce Bayer-ek asmatu zuen, Kodak-eko zientzialaria, 1976an, oraindik ere oso erabilia da irudien prozesaketa digitalaren eremuan.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 
?------------? ?
Giza begi zelulak
Giza begian, bi gelaxka mota daude: konoa - formakoa eta hagaxka - formakoa.
Kono-zelulak hiru motatan sailkatzen dira: Fotorrezeptore Gorriko Zelulak, Fotorrezeptore Berdeko Zelulak (sentikorrena) eta fotorrezeptore urdineko zelulak. Ez dira sentikorrak argiztapena baxua denean. Argiaren intentsitateak baldintza jakin batera iristen denean bakarrik kono zelulen funtzioa izan dezake.
Hagaxkak argiarekiko sentikorrak dira eta objektuen irudiak argiztapen baldintza oso ilunetan eratu ditzakete, baina ezin dituzte koloreak sentitu.
Horrek ere azaltzen du zergatik jendeak gauez objektuak ikus ditzakeen baina ezin ditu bere koloreak modu eraginkorrean bereizten.
CCD eta CMOS arteko aldea
CCD (karga bikote gailua): Kargatu - gailu bikoitza, erdieroaleen kristal bakarreko materialetan integratua.
CMOS (oxido metaliko osagarria): metalezko oxidoen erdieroale osagarria, metalezko oxidoen material erdieroaleetan integratua.
Gaur egun, segurtasun merkatuan, kameraren irudiko sentsoreak CCD edo CMOak dira. Estandarraren garaian - Definizioaren zaintza, bai kamera analogikoak bai estandarra - Definizio sareko kamerak CCD sentsoreak erabiltzen zituzten. Hala ere, azken urteetan CMOS CCD merkatua irentsi da. Goi-garaian - Definizioaren zaintza, CMOsek CCD sentsoreak pixkanaka ordezkatu ditu.
1. informazioa irakurtzeko abiadura
CCD kargan gordetako karga-informazioa - Gailu akoplatua beherantz transferitu behar da seinale sinkronikoaren kontrolpean, eta ondoren uniformeki anplifikatu adc bihurtzeko. Kargaren informazioa transferitzeko eta irakurtzeak erlojuaren kontrolaren zirkuitua behar du eta zirkuitu orokorra nahiko konplexua da. CMOS sentsoreek zuzenean anplifikazioa irabaztea eta analogikoa - bihurketa digitala - argiaren barruan - unitate sentikorra, seinale irakurketa oso erraza da. Unitate bakoitzeko irudi informazioa aldi berean prozesatu dezakete. Beraz, CMOen irakurketa abiadura CCDa baino azkarragoa da.
2. Sentsibilitatea
CMOS sentsore baten pixel bakoitzak zirkuitu osagarriak (anplifikadoreak eta A / D bihurketa zirkuituak) daudelako, pixel bakoitzaren eremu sentikorrak pixeleko eremu propioaren zati txiki bat baino ez du hartzen. Hori dela eta, pixelen tamaina berdina denean, CMOS sentsore baten sentsibilitatea CCD sentsore batena baino txikiagoa da.
3. Zarata
CMOSen photodiodo bakoitzak anplifikadore bat behar duenez, megapixeletan neurtzen bada, milioika anplifikadore behar dira. Anplifikadoreak zirkuitu analogikoak dira, zaila da pixel bakoitzaren anplifikazioaren irabazia mantentzea. Hori dela eta, anplifikadore bakarra duten CCD sentsoreekin alderatuta, CMOS sentsoreen zarata nabarmen handituko da, irudiaren kalitateari eraginez.
4. Energia kontsumoa
CMOS sentsoreen irudiak eskuratzeko metodoa aktiboa da. Fotodiodoak sortutako karga zuzenean anplifikatu eta aldameneko zirkuituak bihurtu du. Hala ere, CCD sentsoreak pasiboak dira eskuratzean. Aplikatutako tentsio bat aplikatu behar da pixel bakoitzean karga beherantz mugitzeko, eta aplikatutako tentsioak normalean 12 eta 18V eskatzen ditu. Hori dela eta, CCD-k ere hornidura-linearen diseinu zehatza behar du eta tentsio indarra jasateko. Gidatze-tentsio altuak CMOS-en kontsumoa baino askoz ere handiagoa da.
5. Kostua
CMOS sentsoreek Mos prozesua hartzen dutelako, erdieroaleen zirkuitu orokorretan, zirkuitu periferikoetan gehien erabiltzen denak (adibidez, denbora-kontrola, CDak, CDak, ISPak, etab.) Erraz integratu daitezke, eta, beraz, patata frijituaren kostua aurreztuko da. CCD-k datuak kargatzeko transferentziaren bidez transmititzen ditu. Pixel batek huts egiten badu, datu errenkada osoa ezin da transmititu. Beraz, CCDaren etekina nahiko baxua da. Gainera, bere fabrikazio prozesua konplexua da, eta fabrikatzaile batzuek bakarrik menderatu dezakete. Hori da kostu handiaren arrazoia ere.
Obturatzailearen abiadura
Shutter esposizioaren denbora kontrolatzeko erabiltzen den gailua da eta kamera baten osagai garrantzitsua da. Bere egitura, forma eta funtzioa kamera baten kalifikazioa neurtzeko faktore garrantzitsuak dira. Bai CCD eta CMOS irudien sentsoreek pertsianak elektronikoak erabiltzen dituzte, pertsianak eta ijezteko pertsianak barne.
Obturatzaile globala: sentsorearen pixel guztiek argia aldi berean biltzen dute eta aldi berean kanporatzen dituzte. Hau da, esposizioaren hasieran, sentsorea argia biltzen hasten da. Esposizioaren amaieran, Argi Bilketa Zirkuitua mozten da eta, ondoren, sentsorearen balioa marko gisa irakurtzen da.
Pixel guztiak une berean azaltzen dira, mugitzen den objektu bat izoztearen antzekoa, beraz, egokia da mozteko objektuak moztea.
Rolling Shutter: Sentsoreak esposizio progresiboaren bidez lortzen du hori. Esposizioaren hasieran, sentsoreak lerroaren arabera lerrokatzen du eta lerroak lerroaren arabera azaltzen ditu pixel guztiak azaldu arte. Jakina, ekintza guztiak oso denbora gutxian burutzen dira, eta errenkada desberdinetarako esposizio denbora aldatu egiten da.
Lerroa da - Linearen esposizio sekuentziala, beraz, ez da egokia objektuak mugitzeko. Objektua edo kamera filmatzean mugimendu bizkorreko egoeran badago, tiro-emaitzak oso litekeena da fenomenoak erakustea "okertu", "kulunkatzea" edo "esposizio partziala".
CMOen garapen joera
1. Baxua - argi efektua
FSI tradizionalaren garapena (aurreko alboko argiztapena) Aurrealdea - Argiztatutako CMOS sentsorea BSI (atzeko argiztapena) Itzuli - Argiztatutako CMOS sentsorea jauzi teknologiko handia da. Atzearen optimizazio handiena - CMOS Sentsore argiztatua osagaiaren barne egituraren aldaketan datza. Itzuli - Argiztatutako CMOSek argiaren orientazioa atzera egiten du - Geruza sentikorreko osagaiak, argia zuzenean atzera sartzeko aukera emanez. Horrek zirkuituaren mikroolen eta photodiodearen eta transistorearen arteko eragina ekiditen du CMOS sentsorearen egituraren tradizionalaren eta transistorearen artean, argiaren eraginkortasuna nabarmen hobetuz eta tiro-efektua asko hobetuz - argi baldintza baxuetan. Atzera - Argiztatutako CMOS sentsoreek saltoki kualitatiboa egin dute sentsibilitatean, CMOS sentsore tradizionalekin alderatuta. Ondorioz, haien gaitasuna eta irudiaren kalitatea nabarmen hobetu dira argiztapen baxuan.
2. Zarata ezabatzea
Batetik, Zarata Detekzio Algoritmo espezializatua zuzenean integratuta dago CMOS irudiaren sentsorearen kontrol logikan. Teknologia honen bidez, zarata finkoa ezabatu daiteke. Bestalde, hainbat berrikuntza teknologiko hartzen dira ISPn, hala nola, teknologia ukatzailea, CMOsen zarata arazoa hobetzeko.
3. Integrazio altua
CMOS sentsoreen abantaila nagusietako bat. Bere sentsorean integratutako beste funtzio batzuekin zirkuitua da. Adibidez, abian jarritako OV10633 720p HD sorta dinamikoko sentsore bat da. OV10633 ereduak WDR zabalerako barruti dinamiko dinamikoa eta ISP irudiaren seinaleen funtzioak integratzen ditu irudiaren sentsorearen txip berdinean.
?Pribatutasun-ezarpenak