Conceptul de baz? al senzorului

Senzor: se refer? la un senzor de imagine, a c?rui suprafa?? con?ine cateva milioane pan? la zeci de milioane de fotodiode. Este un cip semiconductor care transform? imaginile optice ?n semnale electrice.
Pixel: Un pixel este unitatea de baz? a unui senzor. O imagine este compus? din pixeli, iar num?rul de pixeli indic? cantitatea de elemente fotosensibile con?inute ?n camer?.
Rezolu?ie: se refer? la num?rul maxim de pixeli pe care o imagine le poate g?zdui atat ?n ??direc?iile orizontale, cat ?i ?n cele verticale.
Dimensiunea pixelilor: se refer? la dimensiunea real? reprezentat? de un pixel atat ?n ??direc?iile de lungime, cat ?i ?n l??ime.
Reprezenta?i ?n mod viu de cifra de mai sus, pixelii reprezint? num?rul total de grile negre din aceast? imagine, care este de 91 de pixeli, ?n timp ce rezolu?ia se refer? la num?rul de grile negre ?n lungime ?i, respectiv, la l??ime. Figura prezentat? mai sus este 13*7. M?rimea pixelilor este dimensiunea reprezentate de fiecare gril? neagr? din aceast? imagine, iar unitatea este ?n general micrometri. Cand dimensiunea imaginii este constant?, cu cat dimensiunea pixelilor este mai mare, cu atat este mai mic? rezolu?ia ?i cu atat claritatea este mai mic?.

Tablou de filtru de culoare Bayer

CONTEXT: Dup? ce oamenii aveau senzori care puteau sim?i intensitatea luminii, ei nu puteau face decat fotografii negre - ?i - albe (imagini la scar? de gri), deoarece senzorii din acel moment nu puteau sim?i decat intensitatea luminii, dar nu culoarea. Dac? cineva dorea s? ob?in? o imagine color, cea mai direct? metod? a fost s? ad?uga?i filtre de culori diferite. Prin urmare, s -a dezvoltat tabloul Bayer. Este compus din filtre ro?ii, verzi ?i albastre aranjate alternativ ?ntr -un model regulat. Un filtru al uneia dintre culorile RGB este plasat pe fiecare pixel, permi?and s? treac? doar lumina unei culori specifice.
Forma?ia Bayer: de Eastman. Bayer Array, inventat de Bryce Bayer, un om de ?tiin?? din Kodak, ?n 1976, este ?nc? utilizat pe scar? larg? ?n domeniul proces?rii digitale a imaginilor pan? ?n zilele noastre.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?——————————————-? ?

Celulele ochilor umani

?n ochiul uman, exist? dou? tipuri de celule vizuale: conuri - ?n form? ?i tij? -
Celulele conului sunt clasificate ?n continuare ?n trei tipuri: celule fotoreceptoare ro?ii, celule fotoreceptoare verzi (cele mai sensibile) ?i celule fotoreceptoare albastre. Nu sunt sensibile atunci cand iluminarea este sc?zut?. Numai atunci cand intensitatea luminii atinge o anumit? condi?ie poate func?iona celulele conului.
Celulele tijei sunt extrem de sensibile la lumin? ?i pot forma imagini cu obiecte ?n condi?ii de iluminare foarte slabe, dar nu pot sim?i culori.
Acest lucru explic?, de asemenea, de ce oamenii pot vedea obiecte noaptea, dar nu ??i pot distinge eficient culorile.


Diferen?a dintre CCD ?i CMOS

CCD (dispozitiv de cuplu de ?nc?rcare): ?nc?rcare - Dispozitiv cuplat, integrat pe materiale cu un singur cristal semiconductor.
CMOS (semiconductor de oxid de metale complementare): semiconductor de oxid de metale complementare, integrat pe materiale semiconductoare ale oxizilor metalici.

?n prezent, pe pia?a de securitate, senzorii de imagine ale camerelor sunt fie CCD, fie CMOS. ?n epoca supravegherii standardului - defini?ie, atat camere analogice, cat ?i camere de re?ea standard - Defini?ie au folosit ?n general senzori CCD. Cu toate acestea, ?n ultimii ani, CMOS a ?nghi?it pia?a CCD. ?n epoca supravegherii de ?nalt? defini?ie, CMOS a ?nlocuit treptat senzorii CCD.

1.. Viteza de citire a informa?iilor
Informa?iile de ?nc?rcare stocate ?n dispozitivul de ?nc?rcare CCD - Cuplat trebuie s? fie transferate bit cu bit ?n jos sub controlul semnalului sincron, apoi amplificat uniform pentru conversia ADC. Produsul de transfer ?i citire a informa?iilor de ?nc?rcare necesit? un circuit de control al ceasului, iar circuitul general este relativ complex. Senzorii CMOS efectueaz? direct ca?tigul de amplificare ?i analog - la De asemenea, pot prelucra informa?ii despre imagine de la fiecare unitate simultan. Prin urmare, viteza de citire a CMOS este mai rapid? decat cea a CCD.
2. Sensibilitate
Deoarece fiecare pixel al unui senzor CMOS con?ine circuite suplimentare (amplificatoare ?i circuite de conversie A/D), zona sensibil? a luminii fiec?rui pixel ocup? doar o mic? parte din suprafa?a pixelului. Prin urmare, atunci cand dimensiunea pixelilor este aceea?i, sensibilitatea unui senzor CMOS este mai mic? decat cea a unui senzor CCD.
3. Zgomot
Deoarece fiecare fotodiod? din CMOS necesit? un amplificator, dac? este m?surat ?n megapixeli, atunci sunt necesare milioane de amplificatoare. Deoarece amplificatoarele sunt circuite analogice, este dificil s? se men?in? consisten?a ca?tigului de amplificare a fiec?rui pixel. Prin urmare, ?n compara?ie cu senzorii CCD care au un singur amplificator, zgomotul senzorilor CMOS va cre?te semnificativ, afectand calitatea imaginii.
4. Consumul de energie
Metoda de achizi?ie a imaginilor senzorilor CMOS este activ?. Sarcina generat? de fotodiod? este direct amplificat? ?i convertit? de circuitul adiacent. Cu toate acestea, senzorii CCD sunt pasivi ?n achizi?ie. O tensiune aplicat? trebuie aplicat? pentru ca ?nc?rcarea ?n fiecare pixel s? se deplaseze ?n jos, iar tensiunea aplicat? necesit? de obicei 12 pan? la 18V. Prin urmare, CCD necesit?, de asemenea, proiectarea precis? a liniei de alimentare ?i rezisten?a la tensiune. Tensiunea de conducere ridicat? face ca consumul de energie CCD s? fie mult mai mare decat cel al CMOS.
5. Cost
Deoarece senzorii CMOS adopt? procesul MOS, care este cel mai frecvent utilizat ?n circuitele semiconductoare generale, circuitele periferice (cum ar fi controlul de sincronizare, CDS, ISP, etc.) pot fi integra?i cu u?urin?? ?n cipul senzorului, economisind astfel costul cipurilor periferice. CCD transmite date prin transferul de ?nc?rcare. Dac? doar un pixel nu reu?e?te s? func?ioneze, ?ntregul rand de date nu poate fi transmis. Prin urmare, randamentul CCD este relativ sc?zut. Mai mult, procesul s?u de fabrica?ie este complex ?i doar ca?iva produc?tori ?l pot st?pani. Acesta este ?i motivul pentru costurile ridicate.

Viteza obturatorului

Obturatorul este un dispozitiv folosit pentru a controla timpul de expunere ?i este o component? important? a unei camere. Structura, forma ?i func?ia sa sunt factori importan?i ?n m?surarea gradului unei camere foto. Atat senzorii de imagine CCD, cat ?i CMOS folosesc obloane electronice, inclusiv obloane globale ?i obloane de rulare.
Obturat global: To?i pixelii senzorului colecteaz? lumina simultan ?i se expun simultan. Adic?, la ?nceputul expunerii, senzorul ?ncepe s? colecteze lumina. La sfar?itul expunerii, circuitul de colectare a luminii este t?iat, iar apoi valoarea senzorului este citit? ca un cadru.
To?i pixelii sunt expu?i ?n acela?i moment, similar cu ?nghe?area unui obiect ?n mi?care, astfel ?ncat este potrivit pentru fotografierea obiectelor rapide - ?n mi?care.
Obturator de rulare: Senzorul realizeaz? acest lucru prin expunere progresiv?. La ?nceputul expunerii, senzorul scaneaz? linia cu linie ?i expune linia cu linie pan? cand sunt expu?i to?i pixelii. Desigur, toate ac?iunile sunt finalizate ?ntr -un timp extrem de scurt, iar timpul de expunere pentru diferi?i pixeli de rand variaz?.
Este linia - de - Dac? obiectul sau camera se afl? ?ntr -o stare de mi?care rapid? ?n timpul film?rilor, rezultatul film?rilor este foarte probabil s? arate fenomene precum ??nclinarea”, ?balansarea” sau ?expunerea par?ial?”.

Tendin?a de dezvoltare a CMO -urilor

1. Efectul sc?zut - Light
Dezvoltarea de la tradi?ionalul FSI (iluminarea lateral? din fa??) Front - senzor CMOS iluminat la BSI (iluminare din spate) Back - senzor CMOS iluminat este un salt tehnologic major. Cea mai mare optimizare a senzorului CMOS iluminat din spate const? ?n schimbarea structurii interne a componentei. ?napoi - CMO -uri iluminate inverseaz? orientarea componentelor stratului de lumin? - sensibile, permi?and s? intre ?n spate direct din spate. Acest lucru evit? influen?a circuitului dintre microleni ?i fotodiod? ?i tranzistor ?n structura tradi?ional? a senzorului CMOS, ?mbun?t??ind semnificativ eficien?a luminii ?i ?mbun?t??ind mult efectul de filmare ?n condi?ii de lumin? sc?zut?. ?napoi - Senzorii CMOS ilumina?i au f?cut un salt calitativ ?n sensibilitate ?n compara?ie cu senzorii tradi?ionali ai CMOS. Drept urmare, capacitatea lor de focalizare ?i calitatea imaginii au fost mult ?mbun?t??ite sub iluminare sc?zut?.

2. Suprimarea zgomotului
Pe de o parte, algoritmul specializat de detectare a zgomotului este integrat direct ?n logica de control a senzorului de imagine CMOS. Prin aceast? tehnologie, zgomotul fix poate fi eliminat cu succes. Pe de alt? parte, ?n ISP sunt adoptate diverse inova?ii tehnologice, cum ar fi tehnologia de denoare, pentru a ?mbun?t??i problema de zgomot a OCM.

3. Integrare ridicat?
Unul dintre avantajele majore ale senzorilor CMOS. Este un circuit cu alte func?ii integrate ?n senzorul s?u. De exemplu, OV10633 lansat este un senzor dinamic dinamic de 720p HD. Modelul OV10633 integreaz? func?iile de procesare a semnalului ISP WDR WDR ?i func?ii de procesare a semnalului ISP pe acela?i cip ca senzorul de imagine.

Anterior:

Urm?torul: Cum se protejeaz? camerele duble - Spectrum AI Protejarea vie?ii s?lbatice: aplica?ii globale ?i impact