Az érzékel? alapfogalma

érzékel?: Olyan képérzékel?re utal, amelynek felülete t?bb millió vagy tízmillió fotodiodot tartalmaz. Ez egy félvezet? chip, amely az optikai képeket elektromos jelekké alakítja.
Pixel: A pixel az érzékel? alapegysége. Egy kép pixelekb?l áll, és a pixelek száma a fényképez?gépben található fényérzékeny elemek mennyiségét jelzi.
Felbontás: Arra utal, hogy a képi képek mind a vízszintes, mind a függ?leges irányban képesek befogadni a képeket.
Pixel mérete: utal arra a tényleges méretre, amelyet egy pixel ábrázol mind a hossz, mind a szélesség irányában.
A fenti ábrán élénken ábrázolva a képpontok a képen a fekete rácsok teljes számát képviselik, amely 91 pixel, míg a felbontás a fekete rácsok számára utal, amely hosszú és szélességben van. A fent látható ábra 13*7. A pixel mérete az a méret, amelyet a kép minden fekete rács ábrázol, és az egység általában mikrométer. Ha a kép mérete állandó, annál nagyobb a pixel mérete, annál alacsonyabb a felbontás és az egyértelm?ség.

Bayer színes sz?r? t?mb

Háttér: Miután az embereknek olyan érzékel?k voltak, amelyek érzékelhetik a fény intenzitását, csak fekete - és - fehér fotókat (szürkeárnyalatos képek) tudtak venni, mivel az érzékel?k akkoriban csak a fény intenzitását tudták érzékelni, de nem a színt. Ha színes képet akart szerezni, akkor a leggyakoribb módszer a kül?nb?z? szín? sz?r?k hozzáadása volt. Ezért kidolgozták a Bayer -t?mb?t. V?r?s, z?ld és kék sz?r?kb?l áll, amelyeket váltakozva rendszeresen elrendeznek. Az egyes pixelekre az egyik RGB szín sz?r?jét helyezzük el, lehet?vé téve, hogy csak egy adott szín fénye áthaladjon.
Bayer -formáció: Eastman. A Byce Bayer, a Kodak tudósa, 1976 -ban talált Bayer -t?mb?t továbbra is széles k?rben használják a digitális képfeldolgozás területén a mai napig.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?———————————————? ?

Emberi szemsejtek

Az emberi szemben kétféle vizuális sejt létezik: kúp - alakú és rúd alakú.
A kúpsejteket tovább három típusba sorolják: piros fotoreceptor sejtek, z?ld fotoreceptor sejtek (a legérzékenyebb) és a kék fotoreceptor sejtek. Nem érzékenyek, ha a megvilágítás alacsony. Csak akkor m?k?dhet, ha a fényintenzitás eléri egy bizonyos állapotot, a kúpsejtek m?k?dhetnek.
A rúdcellák nagyon érzékenyek a fényre, és nagyon homályos megvilágítási k?rülmények k?z?tt képezhetnek tárgyak képeit, de nem tudják érzékelni a színeket.
Ez azt is megmagyarázza, hogy az emberek miért láthatják az emberek éjjel, de nem tudják hatékonyan megkül?nb?ztetni színüket.


A kül?nbség a CCD és a CMOS k?z?tt

CCD (t?lt?pár eszk?z): T?ltés - kapcsolt eszk?z, félvezet? egykristályos anyagokra integrálva.
CMO -k (komplementer fém -oxid félvezet?): komplementer fém -oxid félvezet?, a fém -oxidok félvezet? anyagára integrálva.

Jelenleg a biztonsági piacon a kamerák képérzékel?i vagy CCD vagy CMO -k. A standard - definíciós megfigyelés korszakában mind az analóg kamerák, mind a standard - definíciós hálózati kamerák általában használták a CCD -érzékel?ket. Az elmúlt években azonban a CMO -k nyelték meg a CCD piacát. A nagy - definíciós megfigyelés korszakában a CMO -k fokozatosan helyettesítették a CCD -érzékel?ket.

1. Információs olvasási sebesség
A CCD t?ltésben tárolt t?ltésinformációkat - kapcsolt eszk?znek a szinkron jel vezérlése alatt kissé lefelé kell továbbítani, majd egyenletesen meg kell er?síteni az ADC -átalakításhoz. A t?ltési információk átviteli és leolvasási kimenete óravezérl? áramk?rt igényel, és az általános áramk?r viszonylag ?sszetett. A CMOS -érzékel?k k?zvetlenül az amplifikációs nyereséget és az analógot hajtják végre - - Digitális átalakítás a fényben - érzékeny egységben, így a jelolvasás nagyon egyszer?. Egyidej?leg feldolgozhatják az egyes egységek képinformációit is. Ezért a CMOS olvasási sebessége gyorsabb, mint a CCDé.
2. érzékenység
Mivel a CMOS érzékel? minden pixelje további áramk?r?ket (er?sít?k és A/D konverziós áramk?r?k) tartalmaz, az egyes pixelek érzékeny területe csak a pixel saját területének kis részét foglalja el. Ezért, ha a pixel mérete megegyezik, a CMOS -érzékel? érzékenysége alacsonyabb, mint a CCD -érzékel?é.
3. zaj
Mivel a CMOS -ban lév? minden fotodiód er?sít?t igényel, ha megapixelekben mérik, akkor t?bb millió er?sít?re van szükség. Mivel az er?sít?k analóg áramk?r?k, nehéz meg?rizni az egyes pixelek amplifikációs nyereségét. Ezért, ?sszehasonlítva a CCD érzékel?kkel, amelyeknek csak egy er?sít?je van, a CMOS -érzékel?k zajja jelent?sen n?vekszik, ami befolyásolja a képmin?séget.
4. Teljesítményfogyasztás
A CMOS érzékel?k képgy?jtési módszere aktív. A fotodiód által generált t?ltést k?zvetlenül amplifikálják és a szomszédos áramk?r átalakítja. A CCD -érzékel?k azonban passzívak a beszerzés során. Alkalmazott feszültséget kell alkalmazni ahhoz, hogy a t?ltés minden pixelben lefelé mozogjon, és az alkalmazott feszültség általában 12-18 V -ot igényel. Ezért a CCD pontos tápegység -tervezést és ellenállást igényel a feszültség szilárdságához is. A magas vezetési feszültség sokkal magasabbá teszi a CCD energiafogyasztását, mint a CMO -k.
5. K?ltség
Mivel a CMOS érzékel?k elfogadják a MOS folyamatot, amelyet az általános félvezet? áramk?r?kben a leggyakrabban használnak, a perifériás áramk?r?k (például az id?zítés -ellen?rzés, CDS, ISP stb.) K?nnyen integrálhatók az érzékel? chipbe, ezáltal megtakarítva a perifériás chips k?ltségeit. A CCD az adatokat t?ltésátvitel útján továbbítja. Ha csak egy pixel nem m?k?dik, akkor a teljes adatsor nem továbbítható. Ezért a CCD hozama viszonylag alacsony. S?t, a gyártási folyamata ?sszetett, és csak néhány gyártó tudja elsajátítani azt. Ez a magas k?ltségek oka is.

Zársebesség

A red?ny egy olyan eszk?z, amelyet az expozíciós id? ellen?rzésére használnak, és a kamera fontos eleme. Szerkezete, formája és funkciója fontos tényez?k a kamera min?ségének mérésében. Mind a CCD, mind a CMOS képérzékel?k elektronikus red?ny?ket használnak, beleértve a globális red?ny?ket és a g?rdül? red?ny?ket.
Globális red?ny: Az érzékel? ?sszes pixelje egyszerre gy?jti a fényt, és egyszerre tesz ki. Vagyis az expozíció elején az érzékel? elkezdi gy?jteni a fényt. Az expozíció végén a fénygy?jtési áramk?rt levágják, majd az érzékel? értékét egy képkockaként kell leadni.
Az ?sszes pixel ugyanabban a pillanatban van kitéve, hasonlóa(chǎn)n a mozgó objektum fagyasztásához, így alkalmas a gyors - mozgó objektumok fényképezésére.
G?rdül? red?ny: Az érzékel? ezt progresszív expozícióval éri el. Az expozíció elején az érzékel? vonalonként beolvassa a vonalat, és vonalonként kiteszi, amíg az ?sszes pixel ki van téve. Természetesen az ?sszes m?velet rendkívül r?vid id? alatt befejez?dik, és a kül?nb?z? sorok pixelek expozíciós ideje változik.
Ez a vonal - by - vonal szekvenciális expozíciója, tehát nem alkalmas mozgó objektumok l?v?ld?zésére. Ha az objektum vagy a kamera gyors mozgásban van a l?vés során, akkor a l?v?ld?zés eredménye nagyon valószín?, hogy olyan jelenségeket mutat, mint például a "d?lés", "ingadozó" vagy "részleges expozíció".

A CMO -k fejlesztési trendje

1. Alacsony - fényhatás
A hagyományos FSI (elüls? oldalvilágítás) elüls? fejl?dése - Megvilágított CMOS -érzékel? a BSI (hátsó megvilágítás) hátra - A megvilágított CMOS -érzékel? egy f? technológiai ugrás. A hátsó - megvilágított CMOS -érzékel? legnagyobb optimalizálása az alkatrész bels? szerkezetének megváltoztatásában rejlik. Vissza - A megvilágított CMO -k megfordítják a fény tájolását - érzékeny rétegkomponensek, lehet?vé téve a fénynek, hogy k?zvetlenül a hátulról lépjen be. Ez elkerüli az áramk?r hatását a mikrolenek és a fotodiod és a tranzisztor k?z?tt a hagyományos CMOS -érzékel? szerkezetében, jelent?sen javítva a fény hatékonyságát és jelent?sen javítva a l?v?ld?z?s hatást alacsony - fényviszonyok esetén. Vissza - A megvilágított CMOS -érzékel?k kvalitatív ugrást tettek az érzékenységben, mint a hagyományos CMOS -érzékel?k. Ennek eredményeként fókuszálási képességük és képmin?ségük jelent?sen javult az alacsony megvilágítás mellett.

2. Zajcs?kkentés
Egyrészt a speciális zajdetektálási algoritmus k?zvetlenül integrálódik a CMOS képérzékel? vezérl? logikájába. Ezen a technológián keresztül a r?gzített zaj sikeresen kiküsz?b?lhet?. Másrészt az ISP -ben kül?nféle technológiai újításokat fogadnak el, például a denoizáló technológiát a CMO -k zajproblémájának javítása érdekében.

3. Magas integráció
A CMOS érzékel?k egyik f? el?nye. Ez egy olyan áramk?r, amelynek más funkciói vannak integrálva az érzékel?jébe. Például az elindított OV10633 egy 720p HD széles dinamikus tartomány -érzékel?. Az OV10633 modell integrálja a WDR széles dinamikus tartományt és az ISP képjel -feldolgozási funkciókat ugyanabban a chipen, mint a képérzékel?.

El?z?:

K?vetkez?: Hogyan védik a kett?s - Spectrum AI kamerák a vadvilágot: globális alkalmazások és hatás