Sensor CMOS (Semikonduktor Logam-Oksida Pelengkap) adalah sensor utamaPenderia imejteknologi yang digunakan dalam kebanyakan kamera digital hari ini, daripada telefon kepada DSLR.

CMOSKomponen

Photodiode Array
Tatasusunan fotodiod adalah elemen utama di sepanjang garisan dengan sensor CMOS. Setiap piksel tersebut mengandungi photodetector, yang merupakan peranti semikonduktor yang menghasilkan arus elektrik apabila radiasi kejadian ditukar kepada kuasa elektrik. Cahaya ditukar menjadi cas elektrik oleh fotodiod dengan cara yang magnitud cas elektrik digunakan untuk keamatan cahaya.

Peranan Transistor
Persekitaran setiap piksel dalam sensor CMOS terdiri daripada transitor selain fotodiode. Transistor adalah peranti elektronik yang menerima isyarat elektrik yang lemah dan menguatkan isyarat dan memindahkan isyarat dari satu rantau ke kawasan lain. Litar-litar ini, mengekod arus analog,yang merupakan hasil daripada penerimaan diod foto, di mana mereka melakukan.

Proses Readout
Pada masa itulah fotodiod (sensor) mengesan cahaya dan mengubahnya menjadi caj elektromagnet. Fasa seterusnya ialah membaca. Litar dengan transistor untuk setiap piksel menerima caj elektrik yang mereka tingkatkan dan memajukannya ke litar yang akhirnya mengubahnya menjadi isyarat digital yang keluar dari pemproses. Isyarat digital berikutnya biasanya diproses oleh pemproses imej kamera, yang mengharmonikan imej.

Berikut ialah gambaran keseluruhan asas tentang cara ia berfungsi:

• Sensor CMOS mengandungi pelbagai fotosite, dengan setiap fototapak yang diperbuat daripada fotodiode sensitif cahaya dan transistor akses.
• Apabila cahaya mencecah fotodiode, ia menghasilkan caj berkadar dengan keamatan cahaya. Ini membina voltan yang mewakili nilai kecerahan.
• Transistor digunakan untuk "membaca" nilai voltan piksel dengan piksel dan menukarnya kepada data digital.
• Penukar analog-ke-digital (ADC) pada cip menukar voltan piksel kepada nombor yang boleh diproses sebagai imej digital.
• Sensor imej CMOS mempunyai fungsi penderiaan, pendigitalan dan fungsi lain yang dilakukan secara langsung pada sensor itu sendiri, tidak seperti cip CCD.
• Ini membolehkan sensor CMOS mengakses piksel tertentu untuk tugas seperti rakaman video sambil memastikan orang lain tidak aktif untuk menjimatkan power.

Pada dasarnya, sensor CMOS menukar foton cahaya kepada nilai voltan elektrik yang boleh didigitalkan dan diproses sebagai gambar digital. Teknologi ini meluas kerana prestasi tinggi, penggunaan kuasa rendah, dan keserasian pembuatan semikonduktor.

Soalan lazim:

S: Apakah perbezaan antara sensor CMOS dan CCD?

J: Sensor CCD memerlukan pemprosesan luar cip manakala CMOS menyepadukannya pada cip, membolehkan prestasi yang lebih baik seperti penggunaan kuasa yang lebih rendah dan lebih banyak fungsi pada sensor dalam sensor CMOS.

Kesimpulan

Memahami proses penukaran fotoelektrik dan digital asas di dalam sensor CMOS memberikan pandangan tentang mengapa mereka adalah teknologi sensor imej yang paling banyak di mana-mana yang menggerakkan kamera digital hari ini. Reka bentuk cip mereka membolehkan kelebihan utama berbanding CCD yang menjadikannya pilihan yang popular.