CMOS圖像傳感器

CMOS圖像傳感器是一些數碼相機內部的一種圖像傳感器技術,由一個記錄圖像的集成電路組成。 您可以將圖像傳感器視為與舊式膠片相機中的膠片類似。

互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器由數百萬個像素傳感器組成 ,每個像素傳感器都包含一個光電探測器。 當光線通過鏡頭進入相機時,它會撞擊CMOS圖像傳感器,從而導致每個光電探測器根據撞擊它的光量累積電荷。 數碼相機然後將電荷轉換為數字讀數,該數字讀數確定每個光電檢測器處測得的光的強度以及顏色。 用於顯示照片的軟件將這些讀數轉換為構成照片的各個像素,並在一起顯示。

CMOS Vs. CCD

CMOS使用與CCD不同的技術,CCD是數碼相機中另一種類型的圖像傳感器。 與CCD相比,更多的數碼相機使用CMOS技術,因為CMOS圖像傳感器使用的功率更小,並且可以比CCD更快地傳輸數據。 CMOS圖像傳感器的成本往往比CCD要高一點。

在數碼相機的早期階段,由於相機較大,因此電池較大,因此CCD的耗電量增加並不是重要的考慮因素。 但隨著數碼相機尺寸縮小,需要更小的電池,CMOS成為更好的選擇。

隨著圖像傳感器的記錄像素數量不斷增加,CMOS圖像傳感器將數據在芯片上和相機的其他組件上的移動速度與CCD相比變得更加有價值。

CMOS的好處

CMOS確實比其他圖像傳感器技術有優勢的一個領域是其能夠在芯片上執行的任務,而不是將圖像傳感器數據發送到相機的固件或軟件以執行某些處理任務。 例如,CMOS圖像傳感器可以直接在芯片上執行降噪功能,這可以節省在相機內移動數據時的時間。 CMOS圖像傳感器也將執行芯片上的模擬到數字轉換過程,這是CCD圖像傳感器無法執行的。 一些相機甚至可以在CMOS圖像傳感器上執行自動對焦工作,這又可以提高相機的整體性能速度。

CMOS的持續改進

隨著相機製造商已經越來越多地將CMOS技術應用於相機中的圖像傳感器,該技術的研究越來越多,導致了強大的改進。 例如,雖然CCD圖像傳感器過去比CMOS更便宜製造,但CMOS圖像傳感器的額外研究重點已經讓CMOS的成本繼續下降。

一個重點研究使CMOS受益的領域是低光技術。 CMOS圖像傳感器在低光照攝影中的圖像記錄能力不斷提高,並取得了不俗的成績。 近年來,CMOS的片上降噪功能穩步增加,進一步提高了CMOS圖像傳感器在弱光條件下的良好性能。

另一個最近對CMOS的改進是引入了背照式圖像傳感器技術,其中將數據從圖像傳感器移動到相機的導線從圖像傳感器的前部移開 - 它們阻擋了一些撞擊傳感器的光 - - 背後,使CMOS圖像傳感器能夠在低光照條件下表現更好,同時保持芯片與CCD圖像傳感器高速移動數據的能力。