Οι αισθητήρες cmos (συμπληρωματικοί ημιαγωγοί οξειδίου του μετάλλου) είναι οι κυριαρχούντες αισθητήρας εικόνας τεχνολογία που χρησιμοποιείται στις περισσότερες ψηφιακές κάμερες σήμερα, από τα τηλέφωνα στα Dslr.

CMOS CompoNent

Φωτοδιαγωγική συστοιχία
Ένας φωτοδιόδος πίνακας είναι το κύριο στοιχείο κατά μήκος των γραμμών με έναν αισθητήρα CMOS. Κάθε μοναδικό τέτοιο πιクσέλ περιέχει ένα φωτοανιχνευτή, που είναι ένα ηλεκτρολόγιο συσκευασίου που παράγει έναν ηλεκτρικό ρεύμα όταν η προσπίπτουσα ακτινοβολία μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Το φως μετατρέπεται σε ηλεκτρικό φορτίο από ένα φωτοδιόδιο με τον τρόπο που η ένταση του ηλεκτρικού φορτίου εφαρμόζεται στην ένταση του φωτός.

Ρόλο των τρανζίστορ
Το περιβάλλον κάθε πικσέλ σε έναν αισθητήρα CMOS αποτελείται από τρανζιστόρες εκτός από φωτοδιόδιο. Οι τρανζιστόρες είναι ηλεκτρονικά συσκευάσματα που λαμβάνουν αδύναμο ηλεκτρικό σήμα και επιτείνουν το σήμα και μεταφέρουν το σήμα από μια περιοχή σε άλλη. Αυτά τα κυκλώματα, κωδικοποιούν τον αναλογικό ρεύμα, που είναι αποτέλεσμα του φωτοδιοδίου να λαμβάνει, στο οποίο εκτελούν επιχειρήματα.

Διαδικασία ανάγνωσης
Είναι εκείνη τη στιγμή που οι φωτοδιόδοι (αισθητήρες) κατανοούν το φως και το μετατρέπουν σε ηλεκτρομαγνητικές φορτίωσεις. Η επόμενη φάση είναι η ανάγνωση. Οι κυκλώνες με τρανζιστόρες για κάθε pixel λαμβάνουν τις ηλεκτρικές φορτίωσεις που επιστηρίζουν και τις μεταφέρουν σε έναν κύκλο που τελικά τις μετατρέπει σε ψηφιακό σήμα που βγάζει ο επεξεργαστής. Το επόμενο ψηφιακό σήμα επεξεργάζεται συνήθως από τον επεξεργαστή εικόνας της κάμερας, που αρμονίζει την εικόνα.

Εδώ είναι μια βασική επισκόπηση του πώς λειτουργούν:

• Ένας αισθητήρας CMO περιέχει μια σειρά από φωτοτόπους, με κάθε φωτοτόπο να αποτελείται από ευαίσθητο στο φως φωτοδιόδιο και τρανζίστορ πρόσβασης.
• Όταν το φως χτυπά το φωτόδιαोड, παράγει φορτίο ανάλογο με την ένταση του φωτός. Αυτό δημιουργεί τάση που αντιπροσωπεύει την τιμή φωτεινότητας.
• Τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται για να "διαβάζουν" τις τιμές τάσης, πικέλιο προς πικέλιο και να τις μετατρέπουν σε ψηφιακά δεδομένα.
• Οι μετατροπείς αναλογικού-ψηφιακού (adc) που βρίσκονται σε τσιπ μετατρέπουν τις τάσεις των pixel σε αριθμούς που μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία ως ψηφιακή εικόνα.
• Οι αισθητήρες εικόνας CMOS έχουν τις λειτουργίες ανίχνευσης, ψηφιοποίησης και άλλες λειτουργίες που εκτελούνται απευθείας στον ίδιο τον αισθητήρα, σε αντίθεση με τα τσιπ CCD.
• Αυτό επιτρέπει στους αισθητήρες CMO να έχουν πρόσβαση σε συγκεκριμένα pixel για εργασίες όπως η εγγραφή βίντεο ενώ κρατούν άλλους ανενεργούς για να σώσουν την ενέργεια. r.

Στην ουσία, οι αισθητήρες CMOS μετατρέπουν φωτόνια φωτός σε τιμές ηλεκτρικής τάσης που μπορούν να ψηφιοποιηθούν και να επεξεργαστούν ως ψηφιακή φωτογραφία. Αυτή η τεχνολογία είναι ευρέως διαδεδομένη λόγω της υψηλής απόδοσης, της χαμηλής κατανάλωσης

Επικαιροποιημένα ερωτήματα:

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός αισθητήρα CMO και CCD;

Α: Οι αισθητήρες ccd απαιτούν επεξεργασία εκτός τσιπ, ενώ οι CMO το ενσωματώνουν στο τσιπ, επιτρέποντας καλύτερες επιδόσεις όπως χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και περισσότερες λειτουργίες στον αισθητήρα στους αισθητήρες CMO.

Συμπέρασμα

Η κατανόηση της βασικής φωτοηλεκτρικής και ψηφιακής διαδικασίας μετατροπής μέσα σε έναν αισθητήρα CMOS παρέχει πληροφορίες για το γιατί είναι η πιο πανταχού παρούσα τεχνολογία αισθητήρα εικόνας που τροφοδοτεί τις ψηφιακές κάμερες σήμερα. Ο σχεδιασμός τους σε τσι