CMOS-матрица
CMOS-матрица
До последнего времени CCD-матрицыпрактически не имели конкуренции в цифровых камерах. На протяжении многих лет они применялись и применяются в таких устройствах, как сканеры и видеотехника. Но на смену этому распространенному типу сенсоров приходит новый, более дешевый, но почти с такими же характеристиками тип ПЗС-матрицы — CMOS-матрица. Использование CMOS технологии дает несколько очевидных преимуществ. Здесь в отличие от приборов с зарядовой связью каждый элемент сенсора может быть считан отдельно, и быстродействие этих сенсоров оказывается значительно выше, чем у их конкурентов ПЗС-матриц.
На сегодняшний день известны два типа CMOS-сенсоров.
• сенсоры с пассивными пикселями PPS (Passive Pixel Sensor), разработанные еще в 1960-х гг. Ячейки преобразуют фотоны в электрический сигнал. Этот заряд извлекается из сенсоров, после чего подается на усилитель. Размер ячеек гораздо меньше, чем в CCD-матрице, но достаточен для выполнения своих функций. Матрица весьма быстродействующая. Основной недостаток такой матрицы заключается в том, что она шумит и не слишком чувствительна. Поэтому после получения цифровых снимков требуется их обязательная дальнейшая обработка на компьютере.
• сенсоры с активными пикселями APSs (Active-pixel sensors) отличаются гораздо меньшим шумом по сравнению с PPS. Здесь прямо на самом кристалле с матрицей размещаются специальные электронные схемы, позволяющие определять и устранять шум в каждой отдельно взятой ячейке. Как раз благодаря этим схемам в названии матрицы закрепилось слово активные.
Плюсы CMOS-устройства: устранение шума, позволяющие получать конечное изображение лучшего качества, чем ПЗС, а также меньший размер ячеек и большее количество размещаемых на кристаллах одинаковой площади сенсоров. Минусы CMOS-матриц. Хотя чувствительность APS CMOS-матрицы является ее сильным преимуществом при хорошем освещении, она оказывается столь же существенным недостатком при освещении слабом. Это происходит потому, что над каждым сенсором располагается описанная выше схема шумоподавления, которая занимает часть его площади. Здесь вводится такой параметр, как коэффициент заполненности, то есть процент активной площади сенсора. При этом у сенсора CCD-матрицы он составляет 100%, в то время как у ячейки CMOS-матрицы он значительно меньше. Чем меньше значение этого коэффициента, тем меньше чувствительность сенсора и, следовательно, тем большее время выдержки необходимо, для получения качественного снимка. Если значение коэффициента заполненности для какой-то цифровой камеры очень мало, то она не сможет правильно зафиксировать снимаемую сцену без использования фотовспышки. Чтобы устранить этот недостаток, для каждого сенсора применяют микролинзы, фокусирующие на него наибольшее количество светового потока.
Таким образом, CMOS-матрицы находят широкое применение в дешевых цифровых аппаратах бюджетного класса. Однако благодаря своему быстродействию, CMOS-матрицы применяются также и в видеокамерах, а точнее в Web-камерах, поскольку из-за огромных массивов информации, поступающих от такой матрицы необходима постоянная связь с компьютером. И, кроме того, gHa не может захватывать изображение со скоростью большей, чем 20 кадров в секунду, что и делает ее непригодной для использования в полноценных видеокамерах. В настоящий момент выпуск телевизионных матриц и камер по CMOS технологиям только налаживается. Информация о параметрах таких устройств весьма скудна. Можно лишь отметить, что параметры этих матриц не превосходят достигнутых сейчас, что же касается цены, то тут их преимущества неоспоримы.
Спонсор сайта: Сайт работы и вакансий http://ufa.job.ru/ - огромное количество работодателей и великолепных резюме. На нашем сайте каждый сможет найти себе работу. Если вы ищете работу в Уфе - мы с удовольствием Вам поможем.
До последнего времени CCD-матрицыпрактически не имели конкуренции в цифровых камерах. На протяжении многих лет они применялись и применяются в таких устройствах, как сканеры и видеотехника. Но на смену этому распространенному типу сенсоров приходит новый, более дешевый, но почти с такими же характеристиками тип ПЗС-матрицы — CMOS-матрица. Использование CMOS технологии дает несколько очевидных преимуществ. Здесь в отличие от приборов с зарядовой связью каждый элемент сенсора может быть считан отдельно, и быстродействие этих сенсоров оказывается значительно выше, чем у их конкурентов ПЗС-матриц.
На сегодняшний день известны два типа CMOS-сенсоров.
• сенсоры с пассивными пикселями PPS (Passive Pixel Sensor), разработанные еще в 1960-х гг. Ячейки преобразуют фотоны в электрический сигнал. Этот заряд извлекается из сенсоров, после чего подается на усилитель. Размер ячеек гораздо меньше, чем в CCD-матрице, но достаточен для выполнения своих функций. Матрица весьма быстродействующая. Основной недостаток такой матрицы заключается в том, что она шумит и не слишком чувствительна. Поэтому после получения цифровых снимков требуется их обязательная дальнейшая обработка на компьютере.
• сенсоры с активными пикселями APSs (Active-pixel sensors) отличаются гораздо меньшим шумом по сравнению с PPS. Здесь прямо на самом кристалле с матрицей размещаются специальные электронные схемы, позволяющие определять и устранять шум в каждой отдельно взятой ячейке. Как раз благодаря этим схемам в названии матрицы закрепилось слово активные.
Плюсы CMOS-устройства: устранение шума, позволяющие получать конечное изображение лучшего качества, чем ПЗС, а также меньший размер ячеек и большее количество размещаемых на кристаллах одинаковой площади сенсоров. Минусы CMOS-матриц. Хотя чувствительность APS CMOS-матрицы является ее сильным преимуществом при хорошем освещении, она оказывается столь же существенным недостатком при освещении слабом. Это происходит потому, что над каждым сенсором располагается описанная выше схема шумоподавления, которая занимает часть его площади. Здесь вводится такой параметр, как коэффициент заполненности, то есть процент активной площади сенсора. При этом у сенсора CCD-матрицы он составляет 100%, в то время как у ячейки CMOS-матрицы он значительно меньше. Чем меньше значение этого коэффициента, тем меньше чувствительность сенсора и, следовательно, тем большее время выдержки необходимо, для получения качественного снимка. Если значение коэффициента заполненности для какой-то цифровой камеры очень мало, то она не сможет правильно зафиксировать снимаемую сцену без использования фотовспышки. Чтобы устранить этот недостаток, для каждого сенсора применяют микролинзы, фокусирующие на него наибольшее количество светового потока.
Таким образом, CMOS-матрицы находят широкое применение в дешевых цифровых аппаратах бюджетного класса. Однако благодаря своему быстродействию, CMOS-матрицы применяются также и в видеокамерах, а точнее в Web-камерах, поскольку из-за огромных массивов информации, поступающих от такой матрицы необходима постоянная связь с компьютером. И, кроме того, gHa не может захватывать изображение со скоростью большей, чем 20 кадров в секунду, что и делает ее непригодной для использования в полноценных видеокамерах. В настоящий момент выпуск телевизионных матриц и камер по CMOS технологиям только налаживается. Информация о параметрах таких устройств весьма скудна. Можно лишь отметить, что параметры этих матриц не превосходят достигнутых сейчас, что же касается цены, то тут их преимущества неоспоримы.
Спонсор сайта: Сайт работы и вакансий http://ufa.job.ru/ - огромное количество работодателей и великолепных резюме. На нашем сайте каждый сможет найти себе работу. Если вы ищете работу в Уфе - мы с удовольствием Вам поможем.
