CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) सेंसर प्रमुख हैं चित्र सेंसर आजकल के अधिकांश डिजिटल कैमरों में इस्तेमाल की जाने वाली प्रौद्योगिकी है, मोबाइल फोनों से लेकर DSLRs तक।

सीएमओएस घटक

फोटोडायोड़ ऐरे
एक फोटोड सरणी CMOS सेंसर के साथ लाइनों के साथ मुख्य तत्व है। प्रत्येक पिक्सेल में एक फोटोडेटेक्टर होता है, जो एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है जब आने वाली विकिरण को विद्युत शक्ति में परिवर्तित किया जाता है। प्रकाश को एक फोटोड द्वारा विद्युत आवेश में परिवर्तित किया जाता है, जिससे विद्युत आवेश की परिमाण प्रकाश की तीव्रता पर लागू होती है।

ट्रांजिस्टरों की भूमिका
सीएमओएस सेंसर में प्रत्येक पिक्सेल का परिवेश फोटोड के अलावा ट्रांजिटर्स से बना होता है। ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो कमजोर विद्युत संकेत प्राप्त करते हैं और संकेत को प्रवर्धित करते हैं और संकेत को एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में स्थानांतरित करते हैं। ये सर्किट, एनालॉग करंट को कोड करते हैं, जो कि फोटो डायोड प्राप्त करने का परिणाम है, जिस पर वे कार्य करते हैं।

पढ़ती हुई प्रक्रिया
तब ही फोटोड (सेंसर) प्रकाश को ट्रैक करते हैं और इसे विद्युत चुम्बकीय आवेश में परिवर्तित करते हैं। अगला चरण पढ़ना है। प्रत्येक पिक्सेल के लिए ट्रांजिस्टर वाले सर्किट विद्युत आवेश प्राप्त करते हैं जो वे बढ़ाते हैं और उन्हें एक सर्किट में भेजते हैं जो अंततः उन्हें डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करता है जो प्रोसेसर से निकलता है। इसके बाद आने वाले डिजिटल सिग्नल को आमतौर पर कैमरे के इमेज प्रोसेसर द्वारा संसाधित किया जाता है, जो छवि को सामंजस्यपूर्ण बनाता है।

यहाँ उनके काम का एक बुनियादी सारांश है:

• एक CMOS सेंसर में फोटोसाइट्स का एक ऐरे होता है, जिसमें प्रत्येक फोटोसाइट एक प्रकाश-संवेदी फोटोडायोड़ और एक एक्सेस ट्रांजिस्टर से बना होता है।
• जब प्रकाश फोटोडायोड़ पर पड़ता है, तो यह प्रकाश की तीव्रता के अनुपात में आवेश उत्पन्न करता है। यह वोल्टेज बनाता है जो चमक का मान प्रतिनिधित्व करता है।
• ट्रांजिस्टर पिक्सेल द्वारा वोल्टेज मान पढ़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं और उन्हें डिजिटल डेटा में परिवर्तित करते हैं।
• ऑन-चिप एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) पिक्सेल वोल्टेज को ऐसी संख्याओं में बदलते हैं जिन्हें एक डिजिटल छवि के रूप में प्रसंस्करण किया जा सकता है।
• सीएमओएस इमेज सेंसर में सेंसिंग, डिजिटाइज़िंग और अन्य कार्य सेंसर पर ही किए जाते हैं, जो कि सीसीडी चिप्स के विपरीत है।
• यह सीएमओएस सेंसरों को वीडियो रिकॉर्डिंग जैसी कार्यों के लिए विशेष पिक्सलों को चुनने की अनुमति देता है जबकि अन्य निष्क्रिय रखे जाते हैं ताकि ऊर्जा बचाई जा सके ।

वास्तव में, सीएमओएस सेंसर प्रकाश के फोटॉन्स को विद्युत वोल्टेज मानों में परिवर्तित करते हैं जिन्हें एक डिजिटल फोटोग्राफ़ के रूप में डिजिटाइज़ किया जा सके और प्रोसेस किया जा सके। इस प्रौद्योगिकी का व्यापक उपयोग उच्च प्रदर्शन, कम ऊर्जा उपयोग और सेमीकंडक्टर निर्माण सapatibility के कारण है।

आमतौर पर पूछे जाने वाले प्रश्न:

प्रश्न: सीएमओएस और सीसीडी सेंसर के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: सीसीडी सेंसर्स को ऑफ़-चिप प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है, जबकि सीएमओएस इसे चिप पर एकीकृत करते हैं, जिससे सीएमओएस सेंसर्स में कम ऊर्जा उपयोग और अधिक सेंसर-पर कार्य होते हैं।

निष्कर्ष

CMOS सेंसर के अंदर होने वाली मूल फोटोइलेक्ट्रिक और डिजिटल कनवर्शन प्रक्रिया को समझना यह समझने में मदद करता है कि क्यों वे आजकल डिजिटल कैमरों को सक्रिय करने वाली सबसे अधिक प्रचलित इमेज सेंसर तकनीक बन गई है। उनका चिप-पर डिजाइन CCDs की तुलना में कुछ महत्वपूर्ण फायदे देता है जो उन्हें एक लोकप्रिय विकल्प बना देता है।