ALLE CATEGORIEËN
banner

Bloggen

startpagina > Bloggen

Hoe CMOS-sensoren werken: een beginnersgids

Apr 02, 2024

cmos (complementary metal-oxide semiconductor) sensoren zijn de voornaamstebeeldsensorDe technologie die gebruikt wordt in de meeste digitale camera's van vandaag, van telefoons tot DSLR's.

Inside-a-CMOS-Image-Sensor

CMOS-systemenCompoNent

fotodiode-array
Een fotodiode-array is het belangrijkste element in de langs de lijnen met een CMOS-sensor. Elk van deze pixels bevat een fotodetector, een halfgeleiderapparaat dat een elektrische stroom produceert wanneer de binnenkomende straling wordt omgezet in elektrische energie. Licht wordt door een fotodiode omgezet in een elektrische lading op een zodanige wijze dat de grootte van de elektrische lading wordt toegepast op de intensiteit van het licht.

rol van transistors
De omgeving van elke pixel in een CMOS-sensor bestaat naast de fotodiode uit transitors. Transistors zijn elektronische apparaten die zwak elektrisch signaal ontvangen en het signaal versterken en het signaal van het ene gebied naar het andere overbrengen. Deze circuits coderen de analoge stroom, die het gevolg is van de fotodiode die ze ontvangen.

Leestproces
Vervolgens volgen de fotodioden (sensoren) het licht en zetten het om in elektromagnetische ladingen. De volgende fase is lezen. De circuits met transistors voor elke pixel ontvangen de elektrische ladingen die ze stimuleren en sturen ze door naar een circuit dat ze uiteindelijk omzet in een digitaal signaal dat uit de processor komt. Het volgende digitale signaal wordt doorgaans verwerkt door de beeldprocessor van de camera, die het beeld harmoniseert.

 

Hier is een basisoverzicht van hoe ze werken:

  • Een CMO-sensor bevat een reeks fotosites, waarbij elke fotosite bestaat uit een lichtgevoelige fotodiode en een toegangstransistor.
  • Wanneer licht de fotodiode raakt, genereert het een lading die evenredig is met de lichtintensiteit. Dit bouwt een spanning op die de helderheidswaarde vertegenwoordigt.
  • De transistors worden gebruikt om de spanningswaarden pixel voor pixel te "lezen" en om te zetten in digitale gegevens.
  • op de chip aangebrachte analoge-digitale omzetters (adc) veranderen de pixelspanningen in getallen die als digitaal beeld kunnen worden verwerkt.
  • Cmos-beeldsensoren hebben de sensoren, digitalisatie en andere functies die rechtstreeks op de sensor zelf worden uitgevoerd, in tegenstelling tot CCD-chips.
  • Dit stelt CMO's in staat om toegang te krijgen tot specifieke pixels voor taken zoals video opnemen terwijl anderen inactief blijven om energie te besparen.R.

CMOS-image-sensor-pixel-structure-and-workflow-diagram

In wezen zetten CMO's sensoren fotonen van licht om in elektrische spanningswaarden die kunnen worden gedigitaliseerd en verwerkt als een digitale foto. Deze technologie is wijdverspreid vanwege de hoge prestaties, het lage energieverbruik en de compatibiliteit van de halfgeleiderfabricage.

 

Vragen:

Wat is het verschil tussen een CMO en een CCD sensor?

a: ccd-sensoren vereisen off-chip verwerking terwijl cmos het op de chip integreert, waardoor betere prestaties zoals lager stroomverbruik en meer on-sensor functies in cmos-sensoren mogelijk zijn.

 

Conclusie

Het begrijpen van het basisproces van foto-elektrische en digitale conversie in een CMO-sensor geeft inzicht in waarom ze de meest alomtegenwoordige beeldsensortechnologie zijn die digitale camera's van vandaag aanstuurt. Hun on-chip ontwerp biedt belangrijke voordelen ten opzichte van CCD's die ze een

Related Search

Get in touch