מה ההבדל בין חיישן CCD וחיישן CMOS לראיית לילה

CCD (evice קopled חrg) ו-CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) הם שני טכנולוגיות חיישנים נפוצות ביותר בעולם הצילום הדיגיטלי והקלטת וידאו. לכן, כאשר הם משמשים במכשירי ראיית לילה, התכונות הייחודיות וההבדלים ביניהם הפכו לחשובים. המאמר יטמע את השימוש של CCD ו-CMOS בטכנולוגיית ראיית הלילה יחד עם ההבדלים העיקריים ביניהם.

עקרונות טכניים

1. CCD (evice קopled חrg)

האיבר המרכזי מעורב ב-CCD הוא טכנולוגיית אחסון והעברת של מטען חשמלי. בלילות החיישן CCD מסתכל על אור וממיר אותו למטענים חשמליים באמצעות האלמנט הרגיש לאור, ואז מועברים באמצעות מנגנון תחבורה מסוים לרשם קריאה שמצוי על הקצה. עם טכניקה זו, CCD יכול לשמור על עקביות אות במהלך קריאת התמונה.

2. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

CMOS חיישנים עובדים על פי עיקרון שונה לחלוטין. במקרה זה, כל פיקסל CMOS יש לו מגדיל אות עצמאי שממיר את האותות האופטיים ישירות לאותות חשמליים. תכנון זה מאפשר גמישות רבה יותר וקריאת נתונים מהפיקסלים מהר יותר עם חיישני CMOS.

מאפייני ביצוע

1. מהירות קריאה וצריכת אנרגיה

בדרך כלל, בשל שיטת קריאת סריקה פרוגרסיבית, חיישני CMOS מהירים יותר ממתחריהם שנבנו על בסיס מושג CCD בעת קריאת תמונות. בנוסף, בעת קריאת נתוני הפיקסלים הם דורשים רק אנרגיה חשמלית, ולכן צריכת החשמל שלהם יחסית נמוכה בהשוואה לזו של סוגי חיישנים אחרים כמו אלה מבוססי CCD שדורשים זרם מתמיד כדי להחזיק את העברת המטען, מה שגורם לצריכה הרבה יותר גבוהה של אנרגיה.

2. דקויות ורעש

בעיות רעש וכן התעקלות בדפנות גבוהות נוטים להיווצר על ידי מגדילים נפרדים מחוברים לכל פיקסל יחד עם הרעשים הקשורים שנמצאים בדרך כלל בחושב CMOS נתון בעיקר במהלך שלבים של ייצור דפנות גבוהה באמצעות תהליכים סמישקדיים בתוכו. עם זאת, חושבי CMOS מודרניים וסגולים הצליחו להשיג דפנות ואיכות איכות תמונה ששוות לCCDs. לעומם, שיטת העברה של מטען גורמת ל-CCDs להיות בעלי דפנות גבוהה יותר ורעש פחות בהשוואה לחושבים CMOS.

3. טווח דינמי והעלאת אור בהיר

חושבי CMOS נוטים לעלות יתר על המידה אורות בהירים או לאבד פרטים באזורי צל, מה שגורם להם להיות פחות מתאימים לתיעוד תמונות בעלות CONTRAST גבוה. מצד שני, CCDs גורמים לשטר גלובלי, מה שגורם לטווח דינמי גבוה יותר ושיטת העברה של מטען, ולכן התאמה טובה יותר לרמות בהירות משתנות בתוך תמונה.

תרחישי יישום

1. טכנולוגיית ראיית לילה CCD

טכנולוגיההטכנולוגיה תכנولوجיית ראיית לילה CCD משמשת בעיקר בתחומים המצריכים חלוקות גבוה, רמות רעש נמוכות וטווח דינמי רחב כמו מעקב צבאי, מעקב לביטחון.ßerdem, יציאת אות יציבה עם איכות תמונה מתקדמת הפכה אותה להעדפה רבה בsectors רבים מאלה.

2. טכנולוגיית ראיית לילה CMOS

מצד שני, טכנולוגיית ראיית לילה CMOS נדרשת לעתים קרובות שם יש צורך למהירויות קריאה מהירות וכן גמישות הצריכה נמוכה של אנרגיה, כמו טלפונים סלולריים למשל דроны צילום אווירי.. זו בחירה מושלמת בגלל יכולת הקריאה המהירה והטבע הנמוך-אנרגיהה presente בסנזור CMOS.

סיכום

CCD ו-CMOS הם שתי טכנולוגיות חיישנים פופולריות עם יתרונות וחסרונות במהלך יישומי ראיית לילה. CCD מצליח בחלקים מסוימים בגלל הפלט הסימן הקבוע שלו, איכות תמונה יוצאת דופן והטווח הדינמי הרחב; whereas CMOS מתאים לאזורים נוספים בשל תכונותיו של ביצועים מהירים, הצריכה נמוכה של אנרגיה והאדפטיביות. שתי הטכנולוגיות הללו ישתמרו גם בעתיד של ראיית לילה כאשר התקדמות הטכנולוגיה תמשיך להזרום.