Základny koncept senzora

Senzor: Vz?ahuje sa na sníma? obrazu, ktorého povrch obsahuje nieko?ko miliónov a? desiatky miliónov fotodiód. Je to polovodi?ovy ?ip, ktory premieňa optické obrazy na elektrické signály.
Pixel: Pixel je základnou jednotkou senzora. Obrázok sa skladá z pixelov a po?et pixelov ozna?uje mno?stvo fotosenzitívnych prvkov obsiahnutych vo fotoaparáte.
Rozlí?enie: Vz?ahuje sa na maximálny po?et pixelov, ktoré sa obraz m??e umiestni? v horizontálnych aj vertikálnych smeroch.
Ve?kos? pixelov: Vz?ahuje sa na skuto?nú ve?kos? reprezentovanú pixelom v smeroch d??ky aj ?írky.
?ivo znázornené vy??ie uvedenym obrázkom predstavujú pixely celkovy po?et ?iernych mrie?iek v tomto obrázku, ktory je 91 pixelov, zatia? ?o rozlí?enie sa tyka po?tu ?iernych mrie?iek v d??ke a ?írke. Obrázok uvedeny vy??ie je 13*7. Ve?kos? pixelov je ve?kos? predstavovaná ka?dou ?iernou mrie?kou na tomto obrázku a jednotka je zvy?ajne mikrometre. Ak je ve?kos? obrazu kon?tantná, ?ím v???ia je ve?kos? pixelov, tym ni??ie je rozlí?enie a ?ím ni??ia je jasnos?.

Bayer farebny filter pole

Pozadie: Po tom, ?o ?udia mali senzory, ktoré dokázali cíti? intenzitu svetla, mohli robi? iba ?iernu - a - biele fotografie (obrázky ?edejcale), preto?e senzory v tom ?ase mohli cíti? iba intenzitu svetla, ale nie farby. Ak niekto chcel získa? farebny obrázok, najpriamej?ou metódou bolo prida? filtre r?znych farieb. Preto bolo vyvinuté Bayer Array. Skladá sa z ?ervenych, zelenych a modrych filtrov usporiadanych striedavo v pravidelnom vzore. Filter jednej z farieb RGB sa umiestni na ka?dy pixel, ?o umo?ňuje prejs? iba svetlo ?pecifickej farby.
Bayer Formation: Eastman. Bayer Array, ktoré vyna?iel Bryce Bayer, vedec z Kodak v roku 1976, sa dodnes pou?íva v oblasti spracovania digitálneho obrazu.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?———————————? ?

?udské o?né bunky

V ?udskom oku sú dva typy vizuálnych buniek: ku?e?ovy tvar a tvar typu -.
Ku?e?ové bunky sa ?alej klasifikujú do troch typov: bunky ?ervenych fotoreceptorov, zelené fotoreceptorové bunky (najcitlivej?ie) a modré fotoreceptorové bunky. Nie sú citlivé, ke? je osvetlenie nízke. Iba vtedy, ke? intenzita svetla dosiahne ur?ity stav, m??e fungova? ku?e?ové bunky.
Bunky ty?iniek sú vysoko citlivé na svetlo a m??u tvori? obrazy objektov vo ve?mi slabych osvet?ovacích podmienkach, ale nem??u cíti? farby.
To tie? vysvet?uje, pre?o ?udia m??u v noci vidie? objekty, ale nem??u efektívne rozlí?i? svoje farby.


Rozdiel medzi CCD a CMOS

CCD (Zariadenie na náboj): Zariadenie Carge - Could, integrované na jednorazovych materiáloch polovodi?a.
CMO (Komplementárny polovodi? oxidu kovov): Komplementárny polovodi? oxidu kovu, integrovany na polovodi?ové materiály oxidov kovov.

V sú?asnosti sú na bezpe?nostnom trhu obrazové senzory fotoaparátov bu? CCD alebo CMOS. V ére ?tandardného sledovania definície sa analógové kamery aj ?tandardné sie?ové sie?ové kamery vo v?eobecnosti pou?ívajú senzory CCD. V poslednych nieko?kych rokoch v?ak spolo?nos? SOR prehlha trh CCD. V ére sledovania s vysokym obsahom - CMOS postupne nahradil CCD senzory.

1. Rychlos? ?ítania informácií
Informácie o poplatkoch ulo?ené v zariadení CCD Charge - Could Attern sa musia prená?a? bitom smerom nadol pod kontrolou synchrónneho signálu a potom rovnomerne zosilnené na konverziu ADC. Vystup prenosu a ?ítania informácií o nabíjaní vy?aduje obvod riadenia hodín a celkovy obvod je relatívne zlo?ity. Senzory CMOS priamo vykonávajú zisk zosilnenia a analógové - digitálnej konverzie v rámci svetla - citlivej jednotky, v?aka ?omu je ve?mi jednoduché ?ítanie signálu. M??u tie? spracova? obrazové informácie z ka?dej jednotky sú?asne. Preto je rychlos? ?ítania CMO rychlej?ia ako rychlos? CCD.
2. Citlivos?
Preto?e ka?dy pixel sníma?a CMOS obsahuje ?al?ie obvody (zosilňova?e a A/D konverzné obvody), svetlo citlivá oblas? ka?dého pixelu zaberá iba malú ?as? vlastnej oblasti pixelu. Preto, ke? je ve?kos? pixelov rovnaká, citlivos? senzora CMOS je ni??ia ako citlivos? senzora CCD.
3. Hluk
Preto?e ka?dá fotodióda v CMOS vy?aduje zosilňova?, ak je merany v megapixeloch, potom sú potrebné milióny zosilňova?ov. Preto?e zosilňova?e sú analógové obvody, je ?a?ké udr?a? zosilnenie zosilnenia ka?dého pixelu konzistentny. Preto v porovnaní so senzormi CCD, ktoré majú iba jeden zosilňova?, sa ?um CMOS senzorov vyrazne zvy?i, ?o ovplyvní kvalitu obrazu.
4. Spotreba energie
Metóda získavania obrazu sníma?ov CMOS je aktívna. Náboj generovany fotodiódou je priamo zosilneny a prevedeny susednym obvodom. Senzory CCD sú v?ak pri získavaní pasívne. Na to, aby sa náboj v ka?dom pixelovi posunul smerom nadol, musí sa aplikova? aplikované nap?tie a aplikované nap?tie zvy?ajne vy?aduje 12 a? 18 V. Preto CCD tie? vy?aduje presny návrh napájacieho zdroja a odoláva pevnosti nap?tia. V?aka vysokému vodi?skému nap?tiu je spotreba energie CCD ove?a vy??ia ako spotreba CMOS.
5. Cena
Preto?e senzory CMOS prijímajú proces MOS, ktory je najbe?nej?ie pou?ívany vo v?eobecnych polovodi?ovych obvodoch, periférne obvody (ako je regulácia na?asovania, CDS, ISP at?.) Dá sa ?ahko integrova? do ?ipu senzorov, ?ím sa u?etrí náklady na periférne ?ipy. CCD prená?a údaje prostredníctvom prenosu náboja. Ak iba jeden pixel nefunguje, nie je mo?né prenies? cely rad údajov. Vy?a?ok CCD je preto relatívne nízky. Okrem toho je jeho vyrobny proces zlo?ity a doká?e ho zvládnu? iba nieko?ko vyrobcov. To je tie? d?vod vysokych nákladov.

Rychlos? uzávierky

Sputter je zariadenie pou?ívané na riadenie ?asu expozície a je d?le?itou sú?as?ou fotoaparátu. Jeho ?truktúra, forma a funkcia sú d?le?itymi faktormi pri meraní stupňa kamery. Senzory CCD a CMOS Image pou?ívajú elektronické uzávery vrátane globálnych uzáverov a rolovacích uzáverov.
Globálna uzávierka: V?etky pixely senzora zhroma??ujú svetlo sú?asne a vystavujú sú?asne. To znamená, ?e na za?iatku expozície senzor za?ína zhroma??ova? svetlo. Na konci expozície je obvod zberu svetla odrezany a potom sa hodnota sníma?a z?íta ako jeden rám.
V?etky pixely sú vystavené v rovnakom okamihu, podobne ako pri zamrznutí pohybujúceho sa objektu, tak?e je vhodny na snímanie rychlych - pohybujúcich sa objektov.
Rolling Shutter: Senzor to dosahuje progresívnou expozíciou. Na za?iatku expozície sníma? skenuje ?iaru po ?iare a odha?uje ?iaru po ?iare, a? kym nie sú v?etky pixely vystavené. V?etky akcie sú samozrejme dokon?ené v extrémne krátkom ?ase a ?as expozície pre r?zne riadkové pixely sa lí?i.
Je to ?iara - By - Sekven?ná expozícia ?iary, tak?e nie je vhodná na snímanie pohyblivych objektov. Ak je objekt alebo fotoaparát po?as stre?by v stave rychleho pohybu, vysledok stre?by je ve?mi pravdepodobné, ?e uká?e javy, ako je ?naklápanie“, ?kymácanie“ alebo ??iasto?ná expozícia“.

Vyvojovy trend CMOS

1. Nízky - Light Effect
Vyvoj od tradi?ného FSI (predné osvetlenie) predného - osvetleného senzora CMOS na BSI (zadné osvetlenie) Senzor CMOS je hlavnym technologickym skokom. Najv???ia optimalizácia zadného - osvetleného senzora CMOS spo?íva v zmene vnútornej ?truktúry komponentu. Sp?? - Osvetlené CMOS obráti orientáciu svetla - citlivé komponenty vrstvy, ?o umo?ňuje svetlo priamo zada? zozadu. Tym sa zabráni vplyvu obvodu medzi mikropoenami a fotodiódou a tranzistorom v tradi?nej ?truktúre senzorov CMOS, ?o vyrazne zvy?uje ú?innos? svetla a vyrazne zlep?ila efekt streleckého snímania v podmienkach nízkych - svetlo. Sp?? - Senzory CMOS urobili kvalitatívny skok v citlivosti v porovnaní s tradi?nymi senzormi CMOS. Vysledkom je, ?e ich zaostrovacia schopnos? a kvalita obrazu sa pri nízkom osvetlení vyrazne zlep?ili.

2. Potla?enie hluku
Na jednej strane je ?pecializovany algoritmus detekcie ?umu priamo integrovany do riadiacej logiky sníma?a obrazu CMOS. Prostredníctvom tejto technológie je mo?né pevny hluk úspe?ne eliminova?. Na druhej strane sa v poskytovate?och internetovych slu?ieb, ako je denoizujú technológia, prijímajú r?zne technologické inovácie, s cie?om zlep?i? problém so hlukom CMO.

3. Vysoká integrácia
Jednou z hlavnych vyhod senzorov CMOS. Je to obvod s inymi funkciami integrovanymi do jeho senzora. Napríklad spusteny OV10633 je dynamicky senzor Dynamického rozsahu 720p. Model OV10633 integruje funkcie WDR Wide Dynamic Range a Funkcie spracovania obrazu ISP na rovnakom ?ipe ako sníma? obrazu.

Predchádzajúce:

?alej: Ako dvojité kamery AI Spectrum chránia vo?ne ?ijúce zvieratá: globálne aplikácie a dopad