CCD सेंसर और CMOS सेंसर नाइट विजन के बीच का अंतर क्या है

CCD (Charge Coupled Device) और CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) डिजिटल फोटोग्राफी और वीडियो कैप्चर के क्षेत्र में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सेंसर प्रौद्योगिकियों में से दो हैं। इसलिए, जब उन्हें रात्रि दृश्य उपकरणों में उपयोग किया जाता है, तो उनकी विशेषताओं और अंतर का महत्व बढ़ जाता है। इसलिए, लेख में CCD और CMOS के रात्रि दृश्य प्रौद्योगिकी में उपयोग और उनके मुख्य अंतर पर गहराई से चर्चा की जाएगी।

तकनीकी सिद्धांत

1. CCD (चार्ज-कूपल्ड डिवाइस)

एक CCD में मुख्य घटक चार्ज स्टोरेज और ट्रांसफर प्रौद्योगिकी है। रात को, CCD सेंसर अपने फोटोसेंसिटिव घटक के माध्यम से प्रकाश को विद्युत आवेशों में बदलता है, जो फिर एक विशिष्ट चार्ज-ट्रांसपोर्ट मेकेनिजम का उपयोग करके परिधि पर स्थित रीडआउट रजिस्टर में स्थानांतरित किए जाते हैं। इस तकनीक के साथ, CCD छवि रीडआउट के दौरान सिग्नल की संगति बनाए रख सकता है।

2. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

सीएमओएस सेंसर पूरी तरह से अलग सिद्धांत पर काम करता है। इस मामले में, प्रत्येक CMOS पिक्सेल के पास एक स्वतंत्र सिग्नल विस्तारक होता है जो प्रकाश सिग्नल को सीधे विद्युत सिग्नल में बदलता है। यह डिज़ाइन CMOS सेंसरों के साथ पिक्सेल डेटा को तेजी से पढ़ने की अधिक सुविधा और जल्दी देता है।

प्रदर्शन विशेषताएँ

1. पढ़ने की गति और ऊर्जा खपत

आमतौर पर, प्रगतिशील स्कैनिंग विधि के कारण CMOS सेंसर चित्र पढ़ते समय CCDs के आधार पर बनाए गए अपने साथी सेंसरों की तुलना में तेज होते हैं। अतिरिक्त रूप से, पिक्सेल डेटा पढ़ते समय उन्हें केवल विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए उनकी ऊर्जा खपत अन्य प्रकार के सेंसरों की तुलना में काफी कम होती है, जैसे कि CCD के आधार पर बने सेंसरों को चार्ज ट्रांसफर को बनाए रखने के लिए लगातार विद्युत की आवश्यकता होती है, जिससे वे बहुत अधिक ऊर्जा खपत करते हैं।

2. रिझॉल्यूशन और शोर

शोर की समस्याएं और उच्च रिज़ॉल्यूशन पर विकृतियां आमतौर पर प्रत्येक पिक्सेल के साथ जुड़े अलग-अलग विस्तारकों द्वारा होती हैं, जिनसे संबद्ध शोर CMOS सेंसर में अधिकांशतः उच्च रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग बनाने के दौरान अर्थात् अर्धचालक प्रक्रियाओं के भीतर होते हैं। हालांकि, आधुनिक उच्च-स्तरीय CMOS सेंसर अपने आप को ऐसे रिज़ॉल्यूशन और इमेज क्वॉलिटी तक पहुंचने में सफल रहे हैं जो CCD के समान है। विपरीत रूप से, चार्ज ट्रांसफर विधि वजह से CCDs का रिज़ॉल्यूशन अधिक होता है और CMOS विरोधियों की तुलना में कम शोर होता है।

3. डायनेमिक रेंज और हाइलाइट ओवरफ्लो

CMOS सेंसर आमतौर पर हाइलाइट्स को अधिक रूप से अधिक रूप से प्रदर्शित करते हैं या छायांकन में विवरण खो देते हैं, जिससे वे उच्च कन्ट्रास्ट दृश्यों को पकड़ने के लिए कम उपयुक्त हो जाते हैं। दूसरी ओर, CCDs ग्लोबल शटर का कारण बनते हैं, जिससे उच्च डायनेमिक रेंज और चार्ज ट्रांसफर विधि होती है, इसलिए वे एक दृश्य में बदलते प्रकाश स्तरों के लिए बेहतर ढांग से अनुकूलित होते हैं।

अनुप्रयोग परिदृश्य

1. CCD रात्रि दृष्टि प्रौद्योगिकी

CCD रात्रि दृश्य प्रौद्योगिकी का उपयोग अधिक संकल्पन, कम शोर और चौड़े डायनामिक रेंज वाले क्षेत्रों में ज्यादातर किया जाता है, जैसे मिलिटरी सर्वेलिएंस, सुरक्षा सर्वेलिएंस। इसके अलावा, स्थिर सिग्नल आउटपुट और उत्कृष्ट छवि गुणवत्ता ने इसे इन क्षेत्रों में सबसे अधिक पसंद किया गया बना दिया है।

2. CMOS रात्रि दृश्य प्रौद्योगिकी

दूसरी ओर, CMOS रात्रि दृश्य प्रौद्योगिकी का उपयोग तेज़ पढ़ने की गति और कम ऊर्जा खपत की लचीलापन की आवश्यकता होने वाले क्षेत्रों में अक्सर किया जाता है, जैसे कैमरा फोन या उदाहरण के तौर पर ड्रोन्स वायुमार्ग फोटोग्राफी.. इसकी तेज़ पढ़ने की क्षमता और कम ऊर्जा प्रकृति CMOS सेंसर में मौजूद होने के कारण यह सही चुनाव है।

सारांश

CCD और CMOS दो सबसे प्रचलित सेंसर प्रौद्योगिकियाँ हैं, जिनमें रात की दृश्यता के अनुप्रयोगों के दौरान फायदे और हानियाँ हैं। CCD कुछ क्षेत्रों में उत्कृष्ट है क्योंकि इसका स्थिर सिग्नल आउटपुट, अद्भुत छवि गुणवत्ता और चौड़ा डायनामिक रेंज होता है; जबकि CMOS अपनी उच्च गति के प्रदर्शन, कम ऊर्जा खपत और सुविधाओं के कारण अधिक क्षेत्रों में लागू होता है। प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, इन दोनों प्रौद्योगिकियों को भविष्य में रात की दृश्यता के क्षेत्र में अपना स्थान बनाए रखने का मौका मिलेगा।