A CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) érzékelők dominálnakképérzékelőa legtöbb digitális fényképezőgépben használt technológia, a telefonoktól a DSLR-ekig.

CMOSKomponens

Fotodióda tömb
A fotodióda-tömb a CMOS-érzékelővel kapcsolatos vonalak fő eleme. Minden egyes ilyen pixel tartalmaz egy fotodetektort, amely egy félvezető eszköz, amely elektromos áramot termel, amikor a beeső sugárzást elektromos energiává alakítják. A fényt egy fotodióda elektromos töltéssé alakítja oly módon, hogy az elektromos töltés nagyságát a fény intenzitására alkalmazzák.

A tranzisztorok szerepe
A CMOS-érzékelők minden pixelének környezete a fotodiódán kívül tranzitorokból áll. A tranzisztorok olyan elektronikus eszközök, amelyek gyenge elektromos jelet fogadnak, felerősítik a jelet, és továbbítják a jelet egyik régióból a másikba. Ezek az áramkörök kódolják az analóg áramot, amely a fotódióda fogadásának eredménye, amelyen fellépnek.

Kiolvasási folyamat
Ekkor a fotodiódák (érzékelők) nyomon követik a fényt, és elektromágneses töltésekké alakítják. A következő fázis az olvasás. Az egyes pixelek tranzisztorokkal ellátott áramkörei megkapják az általuk felerősített elektromos töltéseket, és továbbítják azokat egy áramkörhöz, amely végül digitális jellé alakítja őket, amely a processzorból jön ki. Az ezt követő digitális jelet általában a fényképezőgép képfeldolgozója dolgozza fel, amely harmonizálja a képet.

Íme egy alapvető áttekintés a működésükről:

• A CMOS-érzékelő egy sor fotóhelyet tartalmaz, amelyek mindegyike fényérzékeny fotodiódából és hozzáférési tranzisztorból készül.
• Amikor a fény eléri a fotodiódát, a fény intenzitásával arányos töltést generál. Ez feszültséget épít fel, amely a fényerő értékét képviseli.
• A tranzisztorokat arra használják, hogy pixelenként "kiolvassák" a feszültségértékeket, és digitális adatokká alakítsák őket.
• A lapkára integrált analóg-digitális átalakítók (ADC) a pixelfeszültségeket számokká változtatják, amelyek digitális képként feldolgozhatók.
• A CMOS képérzékelők érzékelési, digitalizálási és egyéb funkciói közvetlenül az érzékelőn történnek, ellentétben a CCD chipekkel.
• Ez lehetővé teszi a CMOS-érzékelők számára, hogy hozzáférjenek bizonyos pixelekhez olyan feladatokhoz, mint a videofelvétel, miközben mások inaktívak maradnak a powe mentése érdekébenr.

A CMOS érzékelők lényegében a fény fotonjait elektromos feszültségértékekké alakítják, amelyek digitalizálhatók és digitális fényképként feldolgozhatók. Ez a technológia széles körben elterjedt a nagy teljesítmény, az alacsony energiafelhasználás és a félvezetőgyártás kompatibilitása miatt.

GYIK:

K: Mi a különbség a CMOS és a CCD érzékelő között?

V: A CCD érzékelők chipen kívüli feldolgozást igényelnek, míg a CMOS integrálja a chipbe, lehetővé téve a jobb teljesítményt, például az alacsonyabb energiafelhasználást és a CMOS érzékelők több érzékelőn belüli funkcióját.

Következtetés

A CMOS-érzékelőn belüli alapvető fotoelektromos és digitális átalakítási folyamat megértése betekintést nyújt abba, hogy miért ezek a legelterjedtebb képérzékelő technológiák, amelyek ma a digitális fényképezőgépeket működtetik. A chipre integrált kialakításuk kulcsfontosságú előnyöket biztosít a CCD-kkel szemben, amelyek népszerű választássá tették őket.