Înțelegeți diferențele dintre senzorii CMOS și CCD
Toate camerele digitale au un senzor de imagine care captează informații pentru a crea o fotografie. Există două tipuri primare de senzori de imagine - CMOS și CCD - și fiecare are avantajele sale.
Cum funcționează un senzor de imagine?
Cea mai ușoară modalitate de a înțelege senzorul de imagine este să-l considerați echivalentul unei piese de film. Când butonul declanșator de pe o cameră digitală este apăsat, lumina intră în cameră. Imaginea este expusă pe senzor în același mod în care ar fi expus pe o bucată de film într-o cameră de film de 35 mm.
Senzorii camerei digitale constau din pixeli care colectează fotoni (pachete de energie de lumină) care sunt transformate într-o sarcină electrică de către fotodiodă. La rândul său, această informație este convertită într-o valoare digitală de către convertorul analogic-digital (ADC) , permițând camerei să proceseze valorile în imaginea finală .
Camerele DSLR și camerele de tip point-and-shoot folosesc în principal două tipuri de senzori de imagine: CMOS și CCD.
Ce este un senzor de imagine CCD?
Aparatele CCD (Dispozitiv de cuplare cu încărcare) convertesc secvențial măsurătorile pixelilor utilizând circuitele care înconjoară senzorul. CCD-urile folosesc un singur amplificator pentru toți pixelii.
CCD-urile sunt fabricate în turnătorii cu echipament specializat. Acest lucru se reflectă în costurile lor adesea mai mari.
Există câteva avantaje distincte pentru un senzor CCD pe un senzor CMOS:
- Mai puțin zgomot și de obicei imagini de calitate superioară, în special în condiții de lumină scăzută
- Adancime mai mare a culorii, deoarece domeniul dinamic al senzorului este adesea de două ori mai mic decât cel al senzorilor CMOS
- Rezoluție mai mare și sensibilitate la lumină
Ce este un senzor de imagine CMOS?
Semnalele CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) convertesc măsurătorile pixelilor simultan, utilizând circuite pe senzorul propriu-zis. Senzorii CMOS utilizează amplificatoare separate pentru fiecare pixel.
Senzorii CMOS sunt frecvent utilizați în DSLR-uri, deoarece sunt mai rapidi și mai ieftini decât senzorii CCD. Atât Nikon, cât și Canon utilizează senzori CMOS în camerele DSLR high-end.
Senzorul CMOS are, de asemenea, avantajele sale:
- Viteză de procesare mai rapidă, deoarece pixelii activi și ADC sunt pe același cip
- Consum redus de energie, de 100 de ori mai mic decât un CCD
- Funcții integrate ale camerei ca expunerea automată, codarea culorilor și compresia imaginilor direct în chip
- Previne "murdărirea" atunci când o imagine este supraexpusă
- Procesul de fabricație mai puțin costisitor, la fel ca orice microprocesor, le face mai puțin costisitoare
- Calitatea sa îmbunătățit semnificativ de la introducerea acestora
Senzori de array pentru filtre de culoare
O matrice de filtre de culori este montată pe partea superioară a senzorului pentru a capta componentele roșii, verzi și albastre ale luminii care cad pe senzor. Prin urmare, fiecare pixel poate măsura o singură culoare. Celelalte două culori sunt estimate de senzor pe baza pixelilor din jur.
În timp ce acest lucru poate afecta calitatea imaginii ușor, este greu de remarcat pe camerele de astăzi de înaltă rezoluție. Cele mai recente DSLR-uri folosesc această tehnologie.
Senzori Foveon
Ochii umani sunt sensibili la cele trei culori primare de rosu, verde și albastru, iar alte culori sunt elaborate printr-o combinație a culorilor primare. În filmul de film, diferitele culori primare expun stratul chimic corespunzător de film.
În mod similar, senzorii Foveon au trei straturi de senzori, fiecare măsurând una dintre culorile primare. O imagine este produsă prin combinarea acestor trei straturi pentru a produce un mozaic de plăci pătrate. Aceasta este încă o tehnologie destul de nouă, care este utilizată pe unele camere Sigma.