Apakah perbezaan antara sensor CCD dan penglihatan malam sensor CMOS

CCD (Peranti Gandingan Cas) dan CMOS (Semikonduktor Oksida Logam Pelengkap) ialah dua daripada teknologi penderia 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 penggunaan CCD dan CMOS dalam teknologi penglihatan malam bersama-sama dengan perbezaan utamanya.

Prinsip teknikal

1. CCD (peranti gandingan cas)

Elemen teras yang terlibat dalam CCD ialah teknologi penyimpanan dan pemindahan cas. Pada waktu malam penderia CCD menukar cahaya kepada cas elektrik melalui elemen fotosensitifnya yang kemudiannya dipindahkan menggunakan mekanisme pengangkutan cas tertentu ke daftar bacaan yang terletak di pinggir. Dengan teknik ini, CCD boleh mengekalkan konsistensi isyarat sepanjang bacaan imej.

2. CMOS (Semikonduktor Oksida Logam Pelengkap)

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

Ciri-ciri Prestasi

1. Kelajuan membaca dan penggunaan kuasa

Biasanya, disebabkan kaedah bacaan pengimbasan progresif, penderia CMOS lebih pantas daripada rakan sejawatannya yang dibina berdasarkan konsep CCD semasa membaca imej. Selain itu, apabila membaca data piksel, mereka hanya memerlukan tenaga elektrik oleh itu penggunaan kuasanya agak rendah berbanding dengan yang digunakan oleh jenis penderia lain seperti yang berdasarkan konsep CCD yang memerlukan arus berterusan untuk memastikan pemindahan cas dikekalkan sekali gus menggunakan lebih banyak kuasa.

2. Resolusi dan Bunyi

Masalah bunyi serta herotan pada resolusi tinggi cenderung disebabkan oleh penguat berasingan yang dipasang pada setiap piksel disertai dengan bunyi berkaitan yang terdapat dalam penderia CMOS tertentu kebanyakannya semasa peringkat fabrikasi pengimejan resolusi tinggi oleh proses semikonduktor di dalamnya. Walau bagaimanapun, sensor CMOS zaman moden yang tinggi telah membolehkan diri mereka mencapai resolusi dan kualiti imej yang setanding dengan CCD. Sebaliknya, kaedah pemindahan cas menyebabkan CCD mempunyai resolusi yang lebih tinggi serta kurang hingar berbanding dengan rakan CMOS.

3. Julat Dinamik dan Limpahan Sorotan

Penderia CMOS biasanya cenderung untuk mendedahkan sorotan secara berlebihan atau kehilangan butiran dalam bayang-bayang sekali gus menjadikannya kurang sesuai untuk menangkap adegan kontras tinggi. Sebaliknya, CCD menyebabkan pengatup global yang membawa kepada julat dinamik yang lebih tinggi dan kaedah pemindahan cas justeru penyesuaian yang lebih baik bagi tahap kecerahan yang berbeza-beza dalam pemandangan.

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 kebanyakan sektor ini.

2. Teknologi penglihatan malam CMOS

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

Ringkasan

CCD dan CMOS ialah dua daripada teknologi penderia yang paling popular, dengan kelebihan dan kekurangan semasa aplikasi penglihatan malam. CCD cemerlang dalam beberapa kawasan kerana output isyarat yang mantap, kualiti imej yang luar biasa dan julat dinamik yang luas; manakala CMOS digunakan untuk lebih banyak kawasan kerana prestasi kelajuan tinggi, penggunaan kuasa yang kurang dan kebolehsuaian. Kedua-dua teknologi ini masih akan mempunyai tempat dalam masa depan penglihatan malam apabila kemajuan teknologi terus mengalir masuk.