Cảm biến cmos (phụ chất bán dẫn kim loại oxit bổ sung) là chủ yếu cảm biến hình ảnh công nghệ được sử dụng trong hầu hết các máy ảnh kỹ thuật số ngày nay, từ điện thoại đến Dslr.

CMOS Thành phần

Mảng quang điện
Một mảng photodiode là yếu tố chính trong các đường dây cùng với cảm biến CMOS. Mỗi pixel như vậy chứa một máy dò ánh sáng, đó là một thiết bị bán dẫn tạo ra dòng điện khi bức xạ rơi được chuyển đổi thành điện năng. Ánh sáng được chuyển đổi thành điện tích bởi một photovoltaic theo cách mà cường độ điện tích được áp dụng cho cường độ của ánh sáng.

Vai trò của các transistor
Vùng xung quanh mỗi pixel trong cảm biến CMOS được tạo thành bởi các bộ chuyển tiếp ngoài photodiode. Transistor là các thiết bị điện tử nhận tín hiệu điện yếu và khuếch đại tín hiệu và chuyển tín hiệu từ vùng này sang vùng khác. Các mạch này, mã hóa dòng điện tương tự, là kết quả của các đèn LED nhận, trên đó họ thực hiện.

Quá trình đọc
Sau đó, các photodiode (những cảm biến) theo dõi ánh sáng và chuyển đổi nó thành điện từ. Giai đoạn tiếp theo là đọc. Các mạch có bóng bán dẫn cho mỗi pixel nhận điện tích mà chúng tăng và chuyển chúng đến một mạch cuối cùng chuyển chúng thành tín hiệu kỹ thuật số phát ra từ bộ xử lý. Tín hiệu kỹ thuật số tiếp theo thường được xử lý bởi bộ xử lý hình ảnh của máy ảnh, điều này làm hài hòa hình ảnh.

Đây là một cái nhìn tổng quan về cách chúng hoạt động:

• Một cảm biến cmos chứa một mảng các photosite, với mỗi photosite được làm từ một photodiode nhạy ánh sáng và transistor truy cập.
• Khi ánh sáng chạm vào photodiode, nó tạo ra điện tích tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng. điều này tích tụ điện áp đại diện cho giá trị độ sáng.
• Các bóng bán dẫn được sử dụng để "đọc ra" các giá trị điện áp pixel theo pixel và chuyển đổi chúng thành dữ liệu kỹ thuật số.
• Bộ chuyển đổi analog-đối-điện tử (adc) trên chip chuyển đổi điện áp pixel thành các số có thể được xử lý như một hình ảnh kỹ thuật số.
• Các cảm biến hình ảnh CMO có các chức năng cảm biến, số hóa và các chức năng khác được thực hiện trực tiếp trên cảm biến, không giống như chip CCD.
• Điều này cho phép các cảm biến CMO truy cập các pixel cụ thể cho các nhiệm vụ như ghi hình trong khi giữ cho những người khác không hoạt động để tiết kiệm sức mạnh r.

Về cơ bản, các cảm biến CMO chuyển đổi photon ánh sáng thành các giá trị điện áp có thể được số hóa và xử lý như một bức ảnh kỹ thuật số. Công nghệ này phổ biến rộng rãi do hiệu suất cao, tiêu thụ năng lượng thấp và khả năng sản xuất bán dẫn.

Câu hỏi thường gặp:

Q: Sự khác biệt giữa một cảm biến CMO và CCD là gì?

A: CCD cảm biến đòi hỏi xử lý ngoài chip trong khi CMO tích hợp nó trên chip, cho phép hiệu suất tốt hơn như sử dụng năng lượng thấp hơn và nhiều chức năng trên cảm biến trong cảm biến CMO.

Phần kết luận

Hiểu quy trình chuyển đổi quang điện và kỹ thuật số cơ bản bên trong cảm biến CMO cung cấp cái nhìn sâu sắc về lý do tại sao chúng là công nghệ cảm biến hình ảnh phổ biến nhất cung cấp năng lượng cho máy ảnh kỹ thuật số ngày nay. thiết kế trên chip của chúng cho phép những lợi thế quan trọng so với CCD khiến chúng trở thành một lựa chọn