Pagrindin? jutiklio koncepcija

Jutiklis: Tai rei?kia vaizdo jutikl?, kurio pavir?iaus yra keli milijonai iki de?im?i? milijon? fotodiod?. Tai puslaidininkio lustas, kuris optinius vaizdus paver?ia elektriniais signalais.
?Pixel“: pikselis yra pagrindinis jutiklio vienetas. Vaizd? sudaro pikseliai, o ta?k? skai?ius rodo fotoaparato jautri? element? kiek?.
Skiriamoji geba: tai rei?kia maksimal? ta?k? skai?i?, kur? vaizdas gali pritaikyti tiek horizontaliomis, tiek vertikaliomis kryptimis.
Pikselio dydis: tai rei?kia tikr?j? dyd?, kur? vaizduoja pikselis tiek ilgio, tiek plo?io kryptimis.
Ry?kiai pavaizduoti auk??iau pateiktame paveiksle, pikseliai rodo bendr? juod? tinkleli? skai?i? ?iame paveiksl?lyje, kuris yra 91 pikseli?, o skiriamoji geba rei?kia atitinkamai juod? tinkleli? skai?i? ilgio ir plo?io. Auk??iau parodyta paveikslas yra 13*7. Pikselio dydis yra tokio dyd?io, kur? vaizduoja kiekvienas juodas tinklelis ?iame paveiksl?lyje, o ?renginys paprastai yra mikrometrai. Kai vaizdo dydis yra pastovus, kuo didesnis ta?k? dydis, tuo ma?esn? skiriamoji geba ir tuo ma?esnis ai?kumas.

?Bayer“ spalv? filtr? masyvas

Pagrindiniai faktai: Po to, kai ?mon?s tur?jo jutiklius, kurie gal?t? pajusti ?viesos intensyvum?, jie gal?jo fotografuoti tik juodus - ir - baltos spalvos nuotraukos (pilkos spalvos vaizdai), nes tuo metu jutikliai gal?jo pajusti tik ?viesos, bet ne spalvos intensyvum?. Jei nor?jau gauti spalv? vaizd?, tiesioginis metodas buvo prid?ti skirting? spalv? filtrus. Tod?l buvo sukurtas ?Bayer“ masyvas. J? sudaro raudonos, ?alios ir m?lynos spalvos filtrai, pakaitomis i?d?styti ?prastu modeliu. Vienos i? RGB spalv? filtras dedamas ant kiekvieno pikselio, leid?ian?io praeiti tik tam tikros spalvos ?vies?.
?Bayer“ formavimas: Eastmanas. ?Bayer“ masyvas, kur? i?rado 1976 m. ?Kodak“ mokslininkas Bryce'as Bayeris, iki ?iol vis dar pla?iai naudojamas skaitmeninio vaizdo apdorojimo srityje.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?————————————? ?

?mogaus aki? l?stel?s

?mogaus akyje yra dviej? tip? vaizdin?s l?stel?s: kūgis - formos ir strypo formos.
Kūgio l?stel?s dar suskirstytos ? tris tipus: raudon?j? fotoreceptori? l?stel?s, ?aliosios fotoreceptori? l?stel?s (jautriausios) ir m?lynos fotoreceptori? l?stel?s. Jie n?ra jautrūs, kai ?emas ap?vietimas. Tik tada, kai ?viesos intensyvumas pasiekia tam tikr? būkl?, kūgio l?stel?s gali veikti.
Strypo l?stel?s yra labai jautrios ?viesai ir gali sudaryti objekt? vaizdus labai silpnomis ap?vietimo s?lygomis, ta?iau jos negali jausti spalv?.
Tai taip pat paai?kina, kod?l ?mon?s gali pamatyti objektus nakt?, bet negali veiksmingai atskirti j? spalv?.


Skirtumas tarp CCD ir CMOS

CCD (?krovimo poros ?renginys): ?krovimo - sujungtas ?renginys, integruotas ant puslaidininki? pavieni? kristal? med?iag?.
CMO (papildomas metalo oksido puslaidininkis): papildomas metalo oksido puslaidininkis, integruotas ant metalo oksid? puslaidininki?.

?iuo metu saugumo rinkoje kamer? vaizdo jutikliai yra CCD arba CMO. Standartinio - apibr??imo steb?jimo eroje tiek analogin?s kameros, tiek standartin?s - apibr??imo tinklo kameros paprastai naudojamos CCD jutikliai. Ta?iau per pastaruosius kelerius metus CMO nurijo CCD rink?. Auk?to - apibr??imo steb?jimo eroje CMO pama?u pakeit? CCD jutiklius.

1. Informacijos skaitymo greitis
?krovos informacij?, saugom? CCD krūvyje, sujungt? ?rengin? reikia perkelti ?iek tiek ?emyn, kontroliuojant sinchronin? signal?, o po to vienodai sustiprinamas ADC konversijai. ?krovos informacijos perdavimui ir rodmeniui reikia laikrod?io valdymo grandin?s, o bendra grandin? yra gana sud?tinga. CMOS jutikliai tiesiogiai atlieka amplifikacijos padid?jim? ir analog? - Skaitmeniniam konvertavimui ?viesoje - jautrus ?renginys, tod?l signalo rodmenys yra labai paprasti. Jie taip pat gali apdoroti vaizd? informacij? i? kiekvieno ?renginio vienu metu. Tod?l CMO skaitymo greitis yra greitesnis nei CCD.
2. Jautrumas
Kadangi kiekviename CMOS jutiklio pikselyje yra papildom? grandini? (stiprintuv? ir A/D konversijos grandini?), ?viesa - jautri kiekvieno pikselio plotas u?ima tik nedidel? ta?ko dal?. Tod?l, kai pikselio dydis yra tas pats, CMOS jutiklio jautrumas yra ma?esnis nei CCD jutiklio.
3. Triuk?mas
Kadangi kiekvienam CMOS fotodiodui reikalingas stiprintuvas, jei jis matuojamas megapikseliuose, tada reikia milijon? stiprintuv?. Kadangi stiprintuvai yra analogin?s grandin?s, sunku i?laikyti kiekvieno pikselio amplifikacijos padid?jim?. Tod?l, palyginti su CCD jutikliais, kuri? stiprintuvas turi tik vien? stiprintuv?, CMOS jutikli? triuk?mas ?ymiai padid?s, o tai paveiks vaizdo kokyb?.
4. Energijos suvartojimas
Aktyvus CMOS jutikli? vaizdo gavimo metodas. Fotodiodo sukeltas krūvis tiesiogiai sustiprinamas ir konvertuojamas gretimoje grandin?je. Ta?iau CCD jutikliai yra pasyvūs ?sigyjant. Taikoma ?tampa turi būti taikoma, kad ?krova kiekviename pikselyje jud?t? ?emyn, o pritaikytai ?tampai paprastai reikia nuo 12 iki 18 V. Tod?l CCD taip pat reikalauja tikslaus maitinimo linijos projektavimo ir atlaikymo ?tampos stiprumo. D?l didel?s vairavimo ?tampos CCD energijos suvartojimas yra daug didesnis nei CMO.
5. Kaina
Kadangi CMOS jutikliai priima MOS proces?, kuris da?niausiai naudojamas bendrose puslaidininki? grandin?se, periferin?s grandin?s (pvz., Laiko valdymas, CDS, IPT ir kt.) Gali būti lengvai integruotos ? jutiklio lust?, taip i?saugant periferini? lust? kain?. CCD perduoda duomenis pervedant ?krovim?. Jei tik vienas pikselis neveikia, visos duomen? eilut?s negalima perduoti. Tod?l CCD i?eiga yra palyginti ma?a. Be to, jo gamybos procesas yra sud?tingas, ir tik keli gamintojai gali j? ?sisavinti. Tai taip pat yra dideli? i?laid? prie?astis.

U?rakto greitis

U?raktas yra ?renginys, naudojamas ekspozicijos laikui valdyti, ir yra svarbus fotoaparato komponentas. Jos struktūra, forma ir funkcija yra svarbūs veiksniai, matuojant fotoaparato laipsn?. Tiek CCD, tiek CMOS vaizdo jutikliai naudoja elektronines langines, ?skaitant pasaulines langines ir ried?jimo langines.
Visuotin? sklend?: visi jutiklio ta?kai vienu metu surinko ?vies? ir vienu metu eksponuojami. Tai yra, ekspozicijos prad?ioje jutiklis pradeda rinkti ?vies?. Pasibaigus ekspozicijai, ?viesos surinkimo grandin? nukirsta, o tada jutiklio vert? skaitoma kaip vienas r?mas.
Visi ta?kai yra eksponuojami tuo pa?iu momentu, pana?iai kaip u??aldyti judant? objekt?, tod?l jis tinka greitai fotografuoti judan?ius objektus.
Ried?jimo u?raktas: jutiklis tai pasiekia per laipsni?k? ekspozicij?. Ekspozicijos prad?ioje jutiklis nuskaito linij? i? eil?s ir atskleid?ia linij? i? eil?s, kol visi ta?kai bus eksponuojami. ?inoma, visi veiksmai baigti per labai trump? laik?, o skirting? eilu?i? ta?k? ekspozicijos laikas skiriasi.
Tai yra eilut? - eilut?s nuosekli ekspozicija, tod?l ji netinka fotografuojant judan?ius objektus. Jei objektas ar fotoaparatas yra greito jud?jimo būsenoje ?audymo metu, ?audymo rezultatas labai tik?tina, kad parodys tokius rei?kinius kaip ?pakreipimas“, ?Swaying“ arba ?Dalinis ekspozicija“.

CMO pl?tros tendencija

1. ?emas - ?viesos efektas
Tradicinio FSI (priekin?s pus?s ap?vietimo) priekio kūrimas - Ap?viestas CMOS jutiklis BSI (u?pakalin? ap?vietimas) Atgal - Ap?viestas CMOS jutiklis yra pagrindinis technologinis ?uolis. Did?iausias nugaros - ap?viesto CMOS jutiklio optimizavimas yra vidin?s komponento vidin?s struktūros pakeitimas. Atgal ? ap?viest? CMOS pakei?ia ?viesos orientacij? - jautri? sluoksni? komponent?, leid?ian?i? ?viesai tiesiogiai patekti i? galo. Tai i?vengia grandin?s tarp mikrolen?i? ir fotodiodo bei tranzistoriaus ?takos tradicin?je CMOS jutiklio struktūroje, ?ymiai padidindamas ?viesos efektyvum? ir ?ymiai pagerinant ?audymo efekt? ?emomis ?viesos s?lygomis. Atgal ? ap?viestus CMOS jutiklius, palyginti su tradiciniais CMOS jutikliais, padar? kokybin? ?uol? ? jautrum?. D?l to j? fokusavimo galimyb?s ir vaizdo kokyb? buvo labai pager?j? esant ?emai ap?vietimui.

2. Triuk?mo slopinimas
Viena vertus, specializuotas triuk?mo aptikimo algoritmas yra tiesiogiai integruotas ? CMOS vaizdo jutiklio valdymo logik?. Per ?i? technologij? fiksuot? triuk?m? galima s?kmingai pa?alinti. Kita vertus, IPT yra priimamos ?vairios technologin?s naujov?s, tokios kaip ?Denoising Technology“, siekiant pagerinti CMO triuk?mo problem?.

3. Didel? integracija
Vienas i? pagrindini? CMOS jutikli? prana?um?. Tai grandin? su kitomis funkcijomis, integruotomis ? jo jutikl?. Pavyzd?iui, paleistas OV10633 yra 720p HD plo?io dinaminio diapazono jutiklis. ?OV10633“ modelis integruoja WDR pla?iajuos?io dinaminio diapazono ir ISP vaizdo signalo apdorojimo funkcijas toje pa?ioje luste kaip ir vaizdo jutiklis.

Ankstesnis:

Kitas: Kaip dvigubi - ?Spectrum AI“ fotoaparatai apsaugo laukin? gamt?: globalios programos ir poveikis