Hoe CMOS-sensoren werken: een beginnersgids
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.
CMO'sonderdeel
fotodiode-array
Een fotodiode-array is het belangrijkste element in de lijnen met een cmos-sensor. Elke enkele dergelijke pixel bevat een fotodetector, een halfgeleiderapparaat dat een elektrische stroom produceert wanneer de binnenkomende straling wordt omgezet in elektrische energie. Licht wordt omgezet in een elektrische lading
rol van transistors
De omgeving van elke pixel in een CMOS-sensor bestaat uit transistors, afgezien van de fotodiode. Transistors zijn de elektronische apparaten die een 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,
Leestproces
De volgende fase is het 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 meestal verwerkt door de beeldprocessor van de camera, die het
- Ik ben...
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.
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.
- Ik ben...
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.
- Ik ben...
Conclusies
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