傳感器：它是指圖像傳感器，其表面包含數(shù)百萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)個(gè)光二極管。這是一個(gè)半導(dǎo)體芯片，將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
像素：像素是傳感器的基本單元。圖像由像素組成，像素的數(shù)量表示相機(jī)中包含的光敏元素的數(shù)量。
分辨率：它是指圖像可以在水平和垂直方向上可以容納的最大像素?cái)?shù)。
像素大?。核侵冈陂L(zhǎng)度和寬度方向上以像素表示的實(shí)際尺寸。
像上圖生動(dòng)地表示，像素在此圖像中代表了黑色網(wǎng)格的總數(shù)，即91個(gè)像素，而分辨率分別是指長(zhǎng)度和寬度中的黑網(wǎng)格數(shù)量。上面顯示的圖是13*7。像素大小是該圖像中每個(gè)黑網(wǎng)格表示的大小，并且單元通常是微米。當(dāng)圖像大小恒定時(shí)，像素大小越大，分辨率越低，清晰度就越低。
拜耳顏色過(guò)濾器陣列背景：在人們擁有可以感覺(jué)到光強(qiáng)度的傳感器之后，他們只能拍攝黑色-和-白色照片（灰度圖像），因?yàn)楫?dāng)時(shí)的傳感器只能感覺(jué)到光的強(qiáng)度，但不能感覺(jué)到顏色的強(qiáng)度。如果一個(gè)人想獲得顏色圖像，最直接的方法是添加不同顏色的過(guò)濾器。因此，開(kāi)發(fā)了拜耳陣列。它由紅色，綠色和藍(lán)色過(guò)濾器組成，以常規(guī)圖案排列。每個(gè)像素上都放置了一種RGB顏色的濾鏡，僅允許特定顏色的光通過(guò)。
拜耳組：伊士曼。 1976年，由柯達(dá)（Kodak）的科學(xué)家布萊斯·拜耳（Bryce Bayer）發(fā)明的拜耳陣列仍在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域廣泛使用。
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人眼細(xì)胞
在人眼中，視覺(jué)細(xì)胞有兩種類(lèi)型：錐形-形狀和桿-形狀。
錐細(xì)胞進(jìn)一步分為三種類(lèi)型：紅色光感受器細(xì)胞，綠色光感受器細(xì)胞（最敏感）和藍(lán)色感光細(xì)胞。當(dāng)照明較低時(shí)，它們不敏感。只有當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到一定條件時(shí)，錐細(xì)胞才能起作用。
桿細(xì)胞對(duì)光很敏感，可以在非?；璋档恼彰鳁l件下形成對(duì)象的圖像，但它們無(wú)法感知顏色。
這也解釋了為什么人們可以在夜間看到對(duì)象，但無(wú)法有效地區(qū)分其顏色。
CCD和CMO之間的區(qū)別
CCD（充電夫婦設(shè)備）：電荷-耦合設(shè)備，集成在半導(dǎo)體單晶材料上。
CMOS（互補(bǔ)的氧化金屬半導(dǎo)體）：互補(bǔ)的金屬氧化物半導(dǎo)體，集成在金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上。
目前，在安全市場(chǎng)中，相機(jī)的圖像傳感器是CCD或CMOS。在標(biāo)準(zhǔn)-定義監(jiān)視時(shí)代，模擬攝像機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)-定義網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通常使用CCD傳感器。但是，在過(guò)去的幾年中，CMO一直在吞噬CCD市場(chǎng)。在高-定義監(jiān)視的時(shí)代，CMO逐漸取代了CCD傳感器。
1。信息閱讀速度
在同步信號(hào)的控制下，需要將存儲(chǔ)在CCD電荷-耦合設(shè)備的耦合設(shè)備中的電荷信息向下傳輸，然后均勻地放大以進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換。電荷信息的傳輸和讀取輸出需要時(shí)鐘控制電路，并且總電路相對(duì)復(fù)雜。 CMOS傳感器直接執(zhí)行放大增益，并在光敏感單元內(nèi)進(jìn)行模擬- -數(shù)字轉(zhuǎn)換，從而使信號(hào)讀數(shù)非常簡(jiǎn)單。他們還可以同時(shí)從每個(gè)單元中處理圖像信息。因此，CMO的閱讀速度比CCD的讀取速度快。
2。靈敏度
由于CMOS傳感器的每個(gè)像素都包含其他電路（放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路），因此每個(gè)像素的光-敏感區(qū)域僅占用像素自己區(qū)域的一小部分。因此，當(dāng)像素大小相同時(shí)，CMOS傳感器的靈敏度低于CCD傳感器的靈敏度。
3。噪音
由于CMOS中的每個(gè)光電二極管都需要一個(gè)放大器，如果以百萬(wàn)像素進(jìn)行測(cè)量，則需要數(shù)百萬(wàn)個(gè)放大器。由于放大器是模擬電路，因此很難保持每個(gè)像素一致的擴(kuò)增增益。因此，與只有一個(gè)放大器的CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲將大大增加，從而影響圖像質(zhì)量。
4。功耗
CMOS傳感器的圖像采集方法是有效的。由光電二極管產(chǎn)生的電荷直接擴(kuò)增并通過(guò)相鄰電路轉(zhuǎn)換。但是，CCD傳感器在獲取方面是被動(dòng)的。必須使用施加的電壓使每個(gè)像素中的電荷向下移動(dòng)，并且施加的電壓通常需要12至18V。因此，CCD還需要精確的電源線(xiàn)設(shè)計(jì)并承受電壓強(qiáng)度。高駕駛電壓使CCD的功耗遠(yuǎn)高于CMO。
5。費(fèi)用
由于CMOS傳感器采用MOS過(guò)程，該過(guò)程是一般半導(dǎo)體電路中最常用的過(guò)程，因此可以輕松地集成到傳感器芯片中，從而節(jié)省外圍芯片的成本。 CCD通過(guò)電荷傳輸傳輸數(shù)據(jù)。如果只有一個(gè)像素?zé)o法操作，則無(wú)法傳輸整個(gè)數(shù)據(jù)行。因此，CCD的產(chǎn)量相對(duì)較低。此外，其制造過(guò)程很復(fù)雜，只有少數(shù)制造商可以掌握它。這也是高成本的原因。
快門(mén)速度
快門(mén)是用于控制曝光時(shí)間的設(shè)備，是相機(jī)的重要組成部分。它的結(jié)構(gòu)，形式和功能是測(cè)量相機(jī)等級(jí)的重要因素。 CCD和CMOS圖像傳感器都使用電子百葉窗，包括全局百葉窗和滾動(dòng)百葉窗。
全局快門(mén)：傳感器的所有像素同時(shí)收集光并同時(shí)暴露。也就是說(shuō)，在曝光開(kāi)始時(shí)，傳感器開(kāi)始收集光。在曝光結(jié)束時(shí)，將切斷光收集電路，然后將傳感器值讀取為一個(gè)框架。
所有像素都在同一時(shí)刻暴露，類(lèi)似于凍結(jié)移動(dòng)的對(duì)象，因此它適用于快速-移動(dòng)對(duì)象。
滾動(dòng)快門(mén)：傳感器通過(guò)漸進(jìn)式曝光來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在曝光開(kāi)始時(shí)，傳感器逐行掃描，并按線(xiàn)露出直至所有像素的暴露。當(dāng)然，所有操作都在很短的時(shí)間內(nèi)完成，并且不同行像素的曝光時(shí)間各不相同。
它是線(xiàn)-按-線(xiàn)順序曝光，因此不適合拍攝移動(dòng)對(duì)象。如果對(duì)象或相機(jī)在拍攝過(guò)程中處于快速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則拍攝結(jié)果很可能顯示出“傾斜”，“搖擺”或“部分暴露”等現(xiàn)象。
CMO的發(fā)展趨勢(shì)
1。低-光效應(yīng)
從傳統(tǒng)的FSI（前側(cè)照明）前部-發(fā)光的CMOS傳感器到BSI（背面照明）背面的開(kāi)發(fā)是一個(gè)主要的技術(shù)飛躍。背面-照明的CMOS傳感器的最大優(yōu)化在于組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。 Back -照明的CMO逆轉(zhuǎn)光-敏感層組件的方向，使光直接從背面進(jìn)入。這避免了傳統(tǒng)CMOS傳感器結(jié)構(gòu)中Microlens和Photodiode和晶體管之間電路的影響，從而顯著提高了光的效率，并在低-光線(xiàn)條件下大大提高了射擊效果。與傳統(tǒng)的CMOS傳感器相比，Back -發(fā)光的CMOS傳感器在靈敏度方面取得了質(zhì)量的飛躍。結(jié)果，在低照明下，他們的聚焦能力和圖像質(zhì)量得到了極大的改善。
2。抑制噪聲
一方面，專(zhuān)門(mén)的噪聲檢測(cè)算法直接集成到CMOS圖像傳感器的控制邏輯中。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可以成功消除固定噪聲。另一方面，ISP中采用了各種技術(shù)創(chuàng)新，例如Denoising Technology，以改善CMO的噪聲問(wèn)題。
3。高積分
CMOS傳感器的主要優(yōu)勢(shì)之一。它是在其傳感器中集成其他功能的電路。例如，啟動(dòng)的OV10633是720p HD寬動(dòng)態(tài)范圍傳感器。 OV10633模型集成了WDR廣泛的動(dòng)態(tài)范圍，而ISP圖像信號(hào)處理功能與圖像傳感器相同的芯片上。
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