Cmos (komplementære metal-oxyd halvledere) er de mest anvendte billedsensor teknologien bruges i de fleste digitale kameraer i dag, fra telefoner til DSLR'er.

CMO Komponent

Fotodiodemaskine
En fotodiodematrix er det hovedelement i forhold til linjerne med en CMOS-sensor. Hver enkelt sådan pixel indeholder en fotodetektor, som er et halvlederanordning, der producerer en elektrisk strøm, når den indcidentelle stråling konverteres til elektrisk energi. Lys konverteres til en elektrisk ladning af en fotodiod på en måde, så størrelsen af den elektriske ladning anvendes på intensiteten af lyset.

Transistors rolle
Omgivelserne af hver pixel i en CMOS-sensor består af transistorer udover fotodioden. Transistorer er de elektroniske enheder, der modtager en svag elektrisk signal og forstærker signalet og overfører signalet fra en region til en anden. Disse kredsløb kodere den analoge strøm, som er resultatet af at fotodioden modtager, hvorpå de udfører.

Aflæsningsproces
Det er da, at fotodioderne (sensorer) sporer lyset og konverterer det til elektromagnetiske ladninger. Næste fase er læsning. De circuits med transistorer for hvert pixel modtager de elektriske ladninger, som de forstærker og videresender dem til en circuit, der endeligt konverterer dem til et digitalt signal, der kommer ud af processoren. Det efterfølgende digitale signal behandles normalt af kamerets billedprocessor, der harmoniserer bildet.

Her er et grundlæggende overblik over, hvordan de virker:

• En CMO-sensor indeholder en række fotosider, hvor hvert fotoside er lavet af en lysfølsom fotodiode og en adgangstransistor.
• Når lyset rammer fotodioden, genererer den en ladning, der er proportional med lysintensiteten. Dette skaber en spænding, som repræsenterer lysstyrkeværdien.
• Transistorer bruges til at "læse" spændingsværdierne pixel for pixel og konvertere dem til digitale data.
• Analog-til-digital-omformere (adc) på chip ændrer pixelspændingerne til tal, der kan behandles som et digitalt billede.
• Cmos-billedsensorer har sensorer, digitalisering og andre funktioner, der udføres direkte på selve sensoren, i modsætning til CCD-chips.
• Dette giver CMOS-sensorer adgang til specifikke pixels til opgaver som videooptagelse, mens de holder andre inaktive for at spare kraft. r.

Cmos-sensorer konverterer lysfotoner til elektriske spændingsværdier, som kan digitaliseres og behandles som et digitalt fotografi. Denne teknologi er udbredt på grund af sin høje ydeevne, lave strømforbrug og kompatibilitet til halvlederproduktion.

F.eks.

Hvad er forskellen på en CMO og en CCD-sensor?

A: CCD-sensorer kræver off-chip-behandling, mens CMO'er integrerer den på chip, hvilket giver bedre ydeevne som lavere strømforbrug og flere on-sensor funktioner i CMO'er.

Konklusion

Forståelsen af den grundlæggende fotoelektriske og digitale konverteringsproces i en CMO-sensor giver indsigt i, hvorfor de er den mest allestedsnærværende billedsensorteknologi, der driver digitale kameraer i dag. Deres on-chip design giver centrale fordele over CCD'er, der gjorde dem til et populært valg.