Apakah perbezaan antara sensor CCD dan penglihatan malam sensor CMOS

CCD (Charge Coupled Device) dan CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) adalah dua teknologi sensor yang paling biasa digunakan dalam dunia fotografi digital dan tangkapan video. Oleh itu, apabila digunakan dalam peranti penglihatan malam, ciri unik serta perbezaannya menjadi penting. Oleh itu, artikel ini akan menyelidiki aplikasi CCD dan CMOS dalam teknologi penglihatan malam bersama dengan perbezaan utamanya.

Prinsip teknikal

1. CCD (peranti berpasangan caj)

Elemen teras yang terlibat dalam CCD ialah teknologi penyimpanan dan pemindahan caj. Pada waktu malam, sensor CCD bertukar menjadi cas elektrik melalui elemen fotosensitif yang kemudiannya dipindahkan menggunakan mekanisme pengangkutan caj tertentu ke daftar baca keluar yang terletak di pinggir. Dengan teknik ini, CCD dapat mengekalkan konsistensi isyarat sepanjang pembacaan imej.

2. CMOS (Semikonduktor Logam Oksida Pelengkap)

CMOSPengesanbekerja mengikut prinsip yang sama sekali berbeza. Dalam kes ini, setiap piksel CMOS mempunyai penguat isyarat bebas yang menterjemahkan isyarat optik terus ke dalam isyarat elektrik. Reka bentuk ini membolehkan fleksibiliti yang lebih besar dan bacaan data piksel yang lebih pantas dengan sensor CMOS.

Ciri-ciri Prestasi

1. Kelajuan membaca dan penggunaan kuasa

Biasanya, disebabkan kaedah baca keluar pengimbasan progresif, sensor CMOS lebih cepat daripada rakan sejawatan mereka yang dibina berdasarkan konsep CCD semasa membaca imej. Selain itu, apabila membaca data piksel, mereka hanya memerlukan tenaga elektrik maka penggunaan kuasa mereka agak rendah berbanding dengan yang digunakan oleh jenis sensor lain seperti yang berdasarkan konsep CCD yang memerlukan arus berterusan untuk memastikan pemindahan caj dikekalkan sehingga memakan lebih banyak kuasa.

2. Resolusi dan bunyi bising

Masalah bunyi serta gangguan pada resolusi tinggi cenderung dibawa oleh penguat berasingan yang dipasang pada setiap piksel disertai dengan bunyi yang berkaitan yang terdapat dalam sensor CMOS tertentu kebanyakannya pada masa-masa ini peringkat fabrikasi pengimejan resolusi tinggi oleh proses semikonduktor di dalamnya . Walau bagaimanapun, sensor CMOS hari tua moden yang tinggi - akhir telah membolehkan diri mereka mencapai resolusi dan kualiti imej yang setanding dengan CCD. Sebaliknya, kaedah pemindahan caj menghasilkan CCD yang mempunyai resolusi yang lebih tinggi serta kurang bunyi berbanding rakan CMOS.

3. Julat Dinamik dan Menyerlahkan Limpahan

Sensor CMOS biasanya cenderung untuk mendedahkan sorotan atau kehilangan butiran dalam bayang-bayang sehingga menjadikannya kurang sesuai untuk menangkap adegan kontras yang tinggi. Sebaliknya, CCD menyebabkan pengatup global yang membawa kepada julat dinamik yang lebih tinggi dan kaedah pemindahan caj oleh itu penyesuaian yang lebih baik dengan tahap kecerahan yang berbeza-beza dalam adegan.

Senario Aplikasi

1. Teknologi penglihatan malam CCD

Teknologi penglihatan malam CCD kebanyakannya digunakan di kawasan yang memerlukan resolusi tinggi, tahap bunyi yang rendah dan julat dinamik yang luas seperti pengawasan ketenteraan, pengawasan keselamatan. Selain itu, output isyarat yang stabil dengan kualiti imej yang unggul telah menjadikannya paling disukai oleh banyak sektor ini.

2. Teknologi penglihatan malam CMOS

Sebaliknya, teknologi penglihatan malam CMOS sering diperlukan di mana terdapat keperluan untuk kelajuan membaca yang cepat serta fleksibiliti penggunaan kuasa yang rendah antara lain seperti telefon kamera contohnya fotografi udara dron. Ia adalah pilihan yang sempurna kerana keupayaan bacaan cepat dan sifat kuasa rendah yang terdapat dalam sensor CMOS.

Ringkasan

CCD dan CMOS adalah dua teknologi sensor yang paling popular, dengan kelebihan dan kekurangan semasa aplikasi penglihatan malam. CCD cemerlang dalam beberapa bidang kerana output isyaratnya yang mantap, kualiti imej yang luar biasa dan julat dinamik yang luas; manakala CMOS digunakan untuk lebih banyak kawasan kerana prestasi berkelajuan tinggi, kurang penggunaan kuasa dan kebolehsuaian. Kedua-dua teknologi ini masih akan mempunyai tempat di masa depan visi malam kerana kemajuan teknologi terus mencurah masuk.