Die meisten Sensoren sind CMO-Sensoren (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). bildsensor technologie, die heute in den meisten Digitalkameras verwendet wird, von Telefonen bis zu DSLRs.

CMOS-Systeme CompoNent

Lichtdiodenanlage
Ein Photodiodenarray ist das Hauptelement in der Linienführung mit einem CMOS-Sensor. Jedes einzelne solches Pixel enthält einen Photodetektor, ein Halbleitergerät, das einen elektrischen Strom erzeugt, wenn die eingehende Strahlung in elektrische Energie umgewandelt wird. Licht wird durch eine Photodiode in eine elektrische Ladung umgewandelt, so daß die Größe der elektrischen Ladung auf die Intensität des Lichts angewendet wird.

Rolle der Transistoren
Die Umgebung jedes Pixels in einem CMOS-Sensor besteht abgesehen von der Photodiode aus Transitoren. Transistoren sind elektronische Geräte, die ein schwaches elektrisches Signal empfangen und das Signal verstärken und das Signal von einem Bereich in einen anderen übertragen. Diese Schaltungen kodieren den analogen Strom, der durch die Aufnahme der Fotodiode erzeugt wird, auf der sie funktionieren.

Auslesen
Dann verfolgen die Photodioden (Sensoren) das Licht und wandeln es in elektromagnetische Ladungen um. Die nächste Phase ist das Lesen. Die Schaltungen mit Transistoren für jedes Pixel empfangen die elektrischen Ladungen, die sie anregen und leiten sie an einen Schaltkreis weiter, der sie schließlich in ein digitales Signal umwandelt, das aus dem Prozessor kommt. Das anschließende digitale Signal wird in der Regel vom Bildprozessor der Kamera verarbeitet, der das Bild harmonisiert.

Hier ist ein grundlegender Überblick, wie sie funktionieren:

• Ein CMO-Sensor enthält eine Reihe von Photositen, wobei jede Photosite aus einer lichtempfindlichen Photodiode und einem Zugangstransistor besteht.
• Wenn Licht auf die Photodiode trifft, erzeugt sie eine Ladung, die proportional zur Lichtstärke ist. Dies erzeugt eine Spannung, die den Helligkeitswert darstellt.
• Die Transistoren werden verwendet, um die Spannungswerte Pixel für Pixel auszulesen und in digitale Daten umzuwandeln.
• Analog-digital-Wandler (adc) auf dem Chip verwandeln die Pixelspannungen in Zahlen, die als digitales Bild verarbeitet werden können.
• Die Cmos-Bildsensoren haben die Sensorik, Digitalisierung und andere Funktionen direkt am Sensor selbst, im Gegensatz zu CCD-Chips.
• Dies ermöglicht CMOS-Sensoren Zugriff auf bestimmte Pixel für Aufgaben wie Videoaufnahme, während andere inaktiv zu halten, um Power zu sparen r.

Im Wesentlichen wandeln CMOS-Sensoren Photonen von Licht in elektrische Spannungswerte um, die digitalisiert und als digitales Foto verarbeitet werden können. Diese Technologie ist aufgrund ihrer hohen Leistung, ihres geringen Stromverbrauchs und ihrer Kompatibilität bei der Herstellung von Halbleitern weit verbreitet.

Fragen und Antworten:

Was ist der Unterschied zwischen einem CMO und einem CCD-Sensor?

A: CCD-Sensoren benötigen eine Off-Chip-Verarbeitung, während CMO sie auf dem Chip integrieren, was bessere Leistungen wie geringeren Stromverbrauch und mehr On-Sensor-Funktionen in CMO-Sensoren ermöglicht.

Schlussfolgerung

Das Verständnis des grundlegenden photoelektrischen und digitalen Umwandlungsprozesses in einem CMOS-Sensor gibt Einblicke, warum sie die allgegenwärtigste Bildsensoriktechnologie sind, die heute Digitalkameras antreibt. Ihr On-Chip-Design ermöglicht wichtige Vorteile gegenüber CCDs, die sie zu