Hva er forskjellen mellom CCD-sensor og CMOS-sensor nattsyn

CCD (Charge Coupled Device) og CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) er to av de mest brukte sensorteknologiene i verden av digital fotografering og videoopptak. Som sådan, når de brukes i nattsynsenheter, blir deres unike egenskaper så vel som forskjeller viktige. Artikkelen vil derfor fordype seg i anvendelsen av CCD og CMOS i nattsynsteknologi sammen med hovedforskjellene.

Tekniske prinsipper

1. CCD (ladekoblet enhet)

Kjerneelementet som er involvert i en CCD er ladelagring og overføringsteknologi. Om natten forvandler CCD-sensoren lys til elektriske ladninger via det lysfølsomme elementet som deretter overføres ved hjelp av en spesifikk ladningstransportmekanisme til et avlesningsregister plassert i periferien. Med denne teknikken kan CCD opprettholde konsistens av signalet gjennom hele bildeavlesningen.

2. CMOS (komplementær metalloksidhalvleder)

CMOSSensorerArbeid etter et helt annet prinsipp. I dette tilfellet har hver CMOS-piksel en uavhengig signalforsterker som oversetter optiske signaler direkte til elektriske signaler. Denne utformingen gir større fleksibilitet og raskere lesing av pikseldata med CMOS-sensorer.

Egenskaper for ytelse

1. Lesehastighet og strømforbruk

Vanligvis, på grunn av progressiv skanningsavlesningsmetode, er CMOS-sensorer raskere enn sine kolleger konstruert basert på CCD-konseptet mens de leser ut bilder. I tillegg, når de leser pikseldata, krever de bare elektrisk energi, og strømforbruket deres er relativt lavt sammenlignet med det som forbrukes av andre typer sensorer som de som er basert på CCDs konsept som krever kontinuerlig strøm for å holde ladeoverføringer opprettholdt og dermed bruker mye mer strøm.

2. Oppløsning og støy

Støyproblemer så vel som forvrengninger ved høye oppløsninger har en tendens til å bli forårsaket av separate forsterkere festet til hver piksel, ledsaget av tilhørende støy som finnes i en gitt CMOS-sensor, for det meste i disse tider med høyoppløselige bildefremstillingsstadier av halvlederprosesser i den. Imidlertid har high-end moderne CMOS-sensorer gjort seg i stand til å oppnå oppløsning og bildekvalitet som er på nivå med CCD-er. Omvendt resulterer ladeoverføringsmetoden i at CCD-er har høyere oppløsning og mindre støy sammenlignet med CMOS-motpartene.

3. Dynamisk rekkevidde og høydepunkt overløp

CMOS-sensorer har vanligvis en tendens til å overeksponere høylys eller miste detaljer i skygger, noe som gjør dem mindre egnet for å fange scener med høy kontrast. På den annen side forårsaket CCD-er en global lukker som førte til høyere dynamisk område og ladeoverføringsmetode, og dermed bedre tilpasning av varierende lysstyrkenivåer i en scene.

Scenarier for applikasjoner

1. CCD nattsynsteknologi

CCD nattsynsteknologi brukes mest i områder som krever høye oppløsninger, lave støynivåer og brede dynamiske områder som militær overvåking, sikkerhetsovervåking . Dessuten har stabil signalutgang med overlegen bildekvalitet gjort den mest foretrukket av mange av disse sektorene.

2. CMOS nattsynsteknologi

På den annen side er CMOS nattsynsteknologi ofte nødvendig der det er behov for raske lesehastigheter samt lavt strømforbruk, fleksibilitet, blant annet som kameratelefoner, for eksempel droner, flyfotografering.. Det er det perfekte valget på grunn av dens raske avlesningsevne og lavstrømsnatur som finnes i CMOS-sensoren.

Sammendrag

CCD og CMOS er to av de mest populære sensorteknologiene, med fordeler og ulemper under nattsynsapplikasjoner. CCD utmerker seg på noen områder på grunn av sin jevne signalutgang, eksepsjonelle bildekvalitet og et bredt dynamisk område; mens CMOS gjelder for flere områder på grunn av høy hastighet, mindre strømforbruk og tilpasningsevne. Disse to teknologiene vil fortsatt ha en plass i fremtiden for nattsyn ettersom teknologiske fremskritt fortsetter å strømme inn.