Матрица цифрового фотоаппарата (часть 3)

Для изготовления CCD-датчиков необходимо дорогостоящее оборудование, а также специализированные технологические процессы. В то же время изготовление датчиков изображения по CMOS-технологии позволяет использовать стандартное промышленное оборудование, которое применяется при производстве большинства существующих микросхем – от процессоров до модулей памяти.

CMOS-матрицы работают принципиально по-другому – здесь заряд, накопленный каждым пикселем, считывается и обрабатывается независимо от остальных. Пиксель такого сенсора имеет собственный встроенный усилитель и АЦП. Большая часть работы по формированию изображения проводится прямо на кристалле. Благодаря независимости пикселей CMOS-матрицу можно использовать и для замера экспозиции, и для автофокусировки, что успешно реализовано в современных камерах. Такой набор функций на одном чипе – основное преимущество технологии CMOS над CCD. При этом также сокращается количество различных внешних компонентов и банально экономится место. Кроме того, КМОП-технология позволяет выпускать сенсоры, потребляющие в разы меньше энергии, что особо критично для телефонов, планшетов и ноутбуков. Но вместе с этим в структуре пикселя кроются и недостатки CMOS-сенсоров: такие сенсоры обладают более низкой светочувствительностью из-за меньшей площади пикселя, более высокие шумы из-за невозможности создать несколько миллионов идентичных усилителей и АЦП в сенсоре. Для повышения светочувствительности над каждым пикселем помимо светофильтров изготавливается микролинза, собирающая и фокусирующая пучок света прямо на светочувствительную зону пикселя. Относительно новым и эффективным методом повышения светочувствительности CMOS-сенсоров является технология обратной засветки (BSI).

Несмотря на преимущества CMOS-технологии, в системах, где самым важным считается качество, лидерами все же остаются ПЗС-матрицы, так как они чувствительнее к свету, имеют больший динамический диапазон и меньший уровень шумов. Наилучшим примером их использования являются съемочные системы спутников, на которые устанавливаются исключительно CCD-cенсоры.

На сегодняшний день существует множество фотосенсоров различного типа. Зеркалках, системных камерах, мыльницах, телефонах используются разные по величине матрицы. Размеры матрицы принято обозначать в виде дроби: например 1/1.8” или 1/3.2”. Чем больше знаменатель такой дроби, тем больше диагональ матрицы. Традиционно все сенсоры по своей площади и диагонали сравниваются с полнокадровым форматом 24х36 мм, который соответствует размеру кадра на 35-миллиметровой пленке.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники


Добавить комментарий

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.