Koncepti themelor i sensorit

Sensori: I referohet nj? sensori t? imazhit, sip?rfaqja e t? cilit p?rmban disa milion deri n? dhjet?ra miliona fotodioda. Sht? nj? ?ip gjysm?p?r?ues q? shnd?rron imazhet optike n? sinjale elektrike.
Pixel: Nj? piksel ?sht? nj?sia themelore e nj? sensori. Nj? imazh ?sht? i p?rb?r? nga piksele, dhe numri i pikselave tregon sasin? e elementeve fotosensitive t? p?rfshira n? kamera.
Rezolucioni: I referohet numrit maksimal t? piksel?ve q? nj? imazh mund t? strehoj? n? t? dy drejtimet horizontale dhe vertikale.
Madh?sia e pikselit: I referohet madh?sis? aktuale t? p?rfaq?suar nga nj? piksel si n? drejtimet e gjat?sis? ashtu edhe n? gjer?si.
P?rfaq?suar n? m?nyr? t? gjall? nga figura e m?sip?rme, piksel?t paraqesin numrin e p?rgjithsh?m t? rrjeteve t? zeza n? k?t? imazh, i cili ?sht? 91 piksele, nd?rsa rezolucioni i referohet p?rkat?sisht numrit t? rrjeteve t? zeza n? gjat?si dhe gjer?si. Shifra e treguar m? lart ?sht? 13*7. Madh?sia e pikselit ?sht? madh?sia e p?rfaq?suar nga secila rrjet i zi n? k?t? imazh, dhe nj?sia n? p?rgjith?si ?sht? mikrometra. Kur madh?sia e figur?s ?sht? konstante, sa m? e madhe t? jet? madh?sia e pikselit, aq m? e ul?t ?sht? rezolucioni dhe sa m? i ul?t t? jet? qart?sia.

Grupi i filtrit t? ngjyrave Bayer

Sfondi: Pasi njer?zit kishin sensor? q? mund t? kuptojn? intensitetin e drit?s, ata mund t? merrnin vet?m t? zeza - dhe - foto t? bardha (imazhe gri) sepse sensor?t n? at? koh? mund t? ndienin vet?m intensitetin e drit?s, por jo me ngjyr?n. N?se dikush d?shironte t? merrte nj? imazh me ngjyra, metoda m? e drejtp?rdrejt? ishte t? shtonte filtra me ngjyra t? ndryshme. Prandaj, u zhvillua grupi Bayer. Issht? i p?rb?r? nga filtra t? kuq, jeshil dhe blu t? rregulluar n? m?nyr? alternative n? nj? model t? rregullt. Nj? filt?r i nj?r?s prej ngjyrave RGB vendoset n? secil?n piksel, duke lejuar q? t? kaloj? vet?m drita e nj? ngjyre specifike.
Formimi i Bayer: Nga Eastman. Array Bayer, i shpikur nga Bryce Bayer, nj? shkenc?tar nga Kodak, n? 1976, ?sht? ende i p?rdorur gjer?sisht n? fush?n e p?rpunimit dixhital t? imazhit deri m? sot.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?—————————————? ?

Qelizat e Syrit t? Njeriut

N? syrin e njeriut, ekzistojn? dy lloje t? qelizave vizuale: kon - n? form? dhe shufra - n? form?.
Qelizat e konit klasifikohen m? tej n? tre lloje: qelizat e kuqe t? fotoreceptorit, qelizat e gjelb?rta t? fotoreceptorit (m? t? ndjeshmit) dhe qelizat e fotoreceptorit blu. Ata nuk jan? t? ndjesh?m kur ndri?imi ?sht? i ul?t. Vet?m kur intensiteti i drit?s arrin nj? gjendje t? caktuar mund t? funksionojn? qelizat e konit.
Qelizat e shufr?s jan? shum? t? ndjeshme ndaj drit?s dhe mund t? formojn? imazhe t? objekteve n? kushte ndri?imi shum? t? err?ta, por ato nuk mund t? kuptojn? ngjyrat.
Kjo gjithashtu shpjegon pse njer?zit mund t? shohin objekte nat?n, por nuk mund t? dallojn? n? m?nyr? efektive ngjyrat e tyre.


Dallimi midis CCD dhe CMOS

CCD (Pajisja e ?iftit t? ngarkuar): Pajisja - Pajisja e shoq?ruar, e integruar n? materialet kristal t? vetme gjysm?p?r?uese.
CMOS (gjysm?p?r?uesi plot?sues i oksidit t? metaleve): Gjysm?p?r?uesi i oksidit t? metaleve plot?sues, i integruar n? materialet gjysm?p?r?uese t? oksideve metalike.

Aktualisht, n? tregun e siguris?, sensor?t e imazhit t? kamerave jan? ose CCD ose CMOS. N? epok?n e mbik?qyrjes standarde - P?rkufizimi, t? dy kamerat analoge dhe standardet - Kamerat e Rrjetit t? P?rkufizimit n? p?rgjith?si p?rdoren sensor? CCD. Sidoqoft?, n? vitet e kaluara, CMOS ka qen? duke g?lltitur tregun CCD. N? epok?n e mbik?qyrjes s? lart? - P?rkufizimi, CMOS ka z?vend?suar gradualisht sensor?t CCD.

1. Shpejt?sia e leximit t? informacionit
Informacioni i ngarkimit t? ruajtur n? ngarkes?n CCD - Pajisja e shoq?ruar duhet t? transferohet pak nga pak posht? n?n kontrollin e sinjalit sinkron, dhe m? pas t? amplifikohet n? m?nyr? uniforme p?r konvertimin ADC. Prodhimi i transferimit dhe leximit t? informacionit t? ngarkimit k?rkon nj? qark t? kontrollit t? or?s, dhe qarku i p?rgjithsh?m ?sht? relativisht i nd?rlikuar. Sensor?t e CMOS kryejn? drejtp?rdrejt fitimin e amplifikimit dhe analogun - n? - Konvertimi dixhital brenda drit?s - nj?si e ndjeshme, duke e b?r? leximin e sinjalit shum? t? thjesht?. Ata gjithashtu mund t? p?rpunojn? informacionin e imazhit nga secila nj?si nj?koh?sisht. Prandaj, shpejt?sia e leximit t? CMOS ?sht? m? e shpejt? se ajo e CCD.
2. Ndjeshm?ria
P?r shkak se ?do piksel i nj? sensori CMOS p?rmban qarqe shtes? (amplifikator? dhe qarqe konvertimi A/D), zona e ndjeshme e drit?s - e ndjeshme e secilit piksel z? vet?m nj? pjes? t? vog?l t? zon?s s? vet? pixel. Prandaj, kur madh?sia e pikselit ?sht? e nj?jt?, ndjeshm?ria e nj? sensori CMOS ?sht? m? i ul?t se ai i nj? sensori CCD.
3. Zhurma
Meqen?se ?do fotodiode n? CMOS k?rkon nj? amplifikues, n?se matet n? megapixel, at?her? nevojiten miliona amplifikues. Meqen?se amplifikuesit jan? qarqe analoge, ?sht? e v?shtir? t? mbash fitimin e amplifikimit t? secilit piksel n? p?rputhje. Prandaj, krahasuar me sensor?t CCD q? kan? vet?m nj? amplifikues, zhurma e sensor?ve CMOS do t? rritet ndjesh?m, duke ndikuar n? cil?sin? e figur?s.
4. Konsumi i energjis?
Metoda e blerjes s? figur?s s? sensor?ve CMOS ?sht? aktive. Ngarkesa e gjeneruar nga fotodioda ?sht? amplifikuar drejtp?rdrejt dhe konvertuar nga qarku ngjitur. Sidoqoft?, sensor?t CCD jan? pasiv n? blerje. Nj? tension i aplikuar duhet t? aplikohet p?r t? b?r? q? ngarkesa n? secil?n piksel t? l?viz? posht?, dhe tensioni i aplikuar zakonisht k?rkon 12 deri n? 18V. Prandaj, CCD k?rkon gjithashtu dizajn t? sakt? t? linj?s s? furnizimit me energji elektrike dhe i reziston forc?s s? tensionit. Tensioni i lart? i drejtimit e b?n konsumin e energjis? s? CCD shum? m? t? lart? se ai i CMOS.
5. kostoja
P?r shkak se sensor?t e CMOS miratojn? procesin MOS, i cili ?sht? m? s? shpeshti i p?rdorur n? qarqet e p?rgjithshme gjysm?p?r?uese, qarqet periferike (si? jan? kontrolli i koh?s, CDS, ISP, etj.) Mund t? integrohen leht?sisht n? ?ipin e sensorit, duke kursyer k?shtu koston e patate t? skuqura periferike. CCD transmeton t? dh?na p?rmes transferimit t? ngarkes?s. N?se vet?m nj? piksel nuk funksionon, e gjith? rreshti i t? dh?nave nuk mund t? transmetohet. Prandaj, rendimenti i CCD ?sht? relativisht i ul?t. P?r m? tep?r, procesi i tij i prodhimit ?sht? kompleks, dhe vet?m disa prodhues mund ta zot?rojn? at?. Kjo ?sht? edhe arsyeja e kostos s? lart?.

Shpejt?si qepen

Grilat jan? nj? pajisje e p?rdorur p?r t? kontrolluar koh?n e ekspozimit dhe ?sht? nj? p?rb?r?s i r?nd?sish?m i nj? aparati fotografik. Struktura, forma dhe funksioni i saj jan? faktor? t? r?nd?sish?m n? matjen e shkall?s s? nj? aparati fotografik. T? dy sensor?t e imazhit CCD dhe CMOS p?rdorin grilat elektronike, p?rfshir? grilat globale dhe grilat e rrotullimit.
Global Global: T? gjitha piksel?t e sensorit mbledhin drit? nj?koh?sisht dhe ekspozojn? nj?koh?sisht. Kjo do t? thot?, n? fillim t? ekspozimit, sensori fillon t? mbledh? drit?. N? fund t? ekspozimit, qarku i mbledhjes s? drit?s ?sht? prer?, dhe m? pas vlera e sensorit lexohet si nj? korniz?.
T? gjith? piksel?t jan? t? ekspozuar n? t? nj?jtin moment, t? ngjash?m me ngrirjen e nj? objekti n? l?vizje, k?shtu q? ?sht? i p?rshtatsh?m p?r t? sht?nat shpejt - objektet l?viz?se.
Shutter Rolling: Sensori e arrin k?t? p?rmes ekspozimit progresiv. N? fillim t? ekspozimit, sensori skanon linj?n nga linja dhe ekspozon linj?n sipas linj?s derisa t? ekspozohen t? gjitha piksel?t. Sigurisht, t? gjitha veprimet jan? p?rfunduar n? nj? koh? jasht?zakonisht t? shkurt?r, dhe koha e ekspozimit p?r piksele t? ndryshme t? rreshtave ndryshon.
Issht? linja - nga - ekspozimi sekuencial i linj?s, k?shtu q? nuk ?sht? i p?rshtatsh?m p?r t? sht?nat objekte l?viz?se. N?se objekti ose kamera ?sht? n? gjendje l?vizjeje t? shpejt? gjat? xhirimit, rezultati i xhirimit ka shum? t? ngjar? t? tregoj? fenomene t? tilla si "pjerr?sia", "l?kundja" ose "ekspozimi i pjessh?m".

Trendi i zhvillimit t? CMOS

1. Efekt i ul?t - i drit?s
Zhvillimi nga FSI tradicional FSI (ndri?imi i p?rparm?) p?rpara - Sensori i ndri?uar CMOS n? BSI (ndri?im i pasm?) mbrapa - Sensori i ndri?uar CMOS ?sht? nj? k?rcim kryesor teknologjik. Optimizimi m? i madh i Sensorit CMOS t? ndri?uar - t? ndri?uar q?ndron n? ndryshimin e struktur?s s? brendshme t? p?rb?r?sit. Mbrapa - CMO t? ndri?uara ndryshon orientimin e drit?s - p?rb?r?s t? ndjesh?m t? shtresave, duke lejuar q? drita t? futet drejtp?rdrejt nga mbrapa. Kjo shmang ndikimin e qarkut midis mikroleve dhe fotodiod?s dhe transistorit n? struktur?n tradicionale t? sensorit CMOS, duke rritur ndjesh?m efikasitetin e drit?s dhe duke p?rmir?suar shum? efektin e xhirimit n? kushte t? ul?ta - t? drit?s. Mbrapa - Sensor?t e ndri?uar CMOS kan? b?r? nj? k?rcim cil?sor n? ndjeshm?ri n? krahasim me sensor?t tradicional? t? CMOS. Si rezultat, aft?sia e tyre e p?rqendrimit dhe cil?sia e imazhit jan? p?rmir?suar shum? n?n ndri?im t? ul?t.

2. Shtypja e zhurm?s
Nga nj?ra an?, algoritmi i specializuar p?r zbulimin e zhurm?s ?sht? integruar drejtp?rdrejt n? logjik?n e kontrollit t? sensorit t? imazhit CMOS. P?rmes k?saj teknologjie, zhurma fikse mund t? eliminohet me sukses. Nga ana tjet?r, risit? e ndryshme teknologjike jan? miratuar n? ISP, si? ?sht? teknologjia e denoizimit, p?r t? p?rmir?suar problemin e zhurm?s s? CMOS.

3. Integrimi i Lart?
Nj? nga avantazhet kryesore t? sensor?ve CMOS. Sht? nj? qark me funksione t? tjera t? integruara n? sensorin e tij. P?r shembull, OV10633 i lan?uar ?sht? nj? sensor dinamik i gjer? Dynamic 720p HD. Modeli OV10633 integron funksionet e p?rpunimit t? sinjalit Dinamik t? gjer? WDR dhe ISP n? t? nj?jtin ?ip si sensori i figur?s.

I m?parshmi:

Tjetra: Sa e dyfisht? - kamerat e spektrit AI po mbrojn? jet?n e eg?r: Aplikime globale dhe ndikim