Sensor CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) adalah yang dominansensor gambarteknologi yang digunakan di sebagian besar kamera digital saat ini, dari ponsel hingga DSLR.

CMOSKomponen

Array Fotodioda
Array fotodioda adalah elemen utama di sepanjang garis dengan sensor CMOS. Setiap piksel tersebut berisi fotodetektor, yang merupakan perangkat semikonduktor yang menghasilkan arus listrik ketika radiasi datang diubah menjadi tenaga listrik. Cahaya diubah menjadi muatan listrik oleh fotodioda sedemikian rupa sehingga besarnya muatan listrik diterapkan pada intensitas cahaya.

Peran Transistor
Sekeliling tiap piksel dalam sensor CMOS terdiri dari transitor selain fotodioda. Transistor adalah perangkat elektronik yang menerima sinyal listrik lemah dan memperkuat sinyal dan mentransfer sinyal dari satu daerah ke daerah lain. Sirkuit ini, menyandikan arus analog, yang merupakan hasil dari dioda foto menerima, di mana mereka tampil.

Proses Pembacaan
Saat itulah fotodioda (sensor) melacak cahaya dan mengubahnya menjadi muatan elektromagnetik. Tahap selanjutnya adalah membaca. Sirkuit dengan transistor untuk setiap piksel menerima muatan listrik yang mereka dorong dan meneruskannya ke sirkuit yang akhirnya mengubahnya menjadi sinyal digital yang keluar dari prosesor. Sinyal digital berikutnya biasanya diproses oleh prosesor gambar kamera, yang menyelaraskan gambar.

Berikut adalah gambaran dasar tentang cara kerjanya:

• Sensor CMOS berisi berbagai photosites, dengan masing-masing photosite terbuat dari fotodioda peka cahaya dan transistor akses.
• Ketika cahaya mengenai fotodioda, ia menghasilkan muatan sebanding dengan intensitas cahaya. Ini membangun tegangan yang mewakili nilai kecerahan.
• Transistor digunakan untuk "membaca" nilai tegangan piksel demi piksel dan mengubahnya menjadi data digital.
• On-chip analog-to-digital converter (ADC) mengubah tegangan piksel menjadi angka yang dapat diproses sebagai gambar digital.
• Sensor gambar CMOS memiliki fungsi penginderaan, digitalisasi dan fungsi lainnya yang dilakukan langsung pada sensor itu sendiri, tidak seperti chip CCD.
• Hal ini memungkinkan sensor CMOS untuk mengakses piksel tertentu untuk tugas-tugas seperti perekaman video sambil menjaga orang lain tidak aktif untuk menyimpan power.

Intinya, sensor CMOS mengubah foton cahaya menjadi nilai tegangan listrik yang dapat didigitalkan dan diproses sebagai foto digital. Teknologi ini tersebar luas karena kinerjanya yang tinggi, penggunaan daya yang rendah, dan kompatibilitas manufaktur semikonduktor.

FAQ:

T: Apa perbedaan antara sensor CMOS dan CCD?

J: Sensor CCD memerlukan pemrosesan off-chip sementara CMOS mengintegrasikannya on-chip, memungkinkan kinerja yang lebih baik seperti penggunaan daya yang lebih rendah dan lebih banyak fungsi on-sensor dalam sensor CMOS.

Kesimpulan

Memahami proses konversi fotolistrik dan digital dasar di dalam sensor CMOS memberikan wawasan tentang mengapa mereka adalah teknologi sensor gambar yang paling umum yang menggerakkan kamera digital saat ini. Desain on-chip mereka memungkinkan keunggulan utama dibandingkan CCD yang menjadikannya pilihan populer.