fbpx
сряда, февруари 19, 2020
Banner Top

Повечето актуални телефони вече са и камерафони. Коментираме къде е поместена предната камера, какъв набор камери има на гърба, с какви сензори са …. а какво знаем за сензорите? Освен, че са някакъв важен компонент, който е от значение при създаването на фото-шедьоври.

Според “технопедия” – сензорът за изображения е електронно устройство, което преобразува оптичния сигнал в електронен.Използва се в дигитални камери, за да преобразува светлинния сигнал в дигитален образ. Двата основни вида са CMOS (Complementary metal oxide semiconductor) и CCD (Charged coupled device).

В wikipedia е качено по-детайлно пояснение:

CMOS сензор (Матрица) (на английски: CMOS Image Sensor) е тип полупроводников сензор за изображения, който преобразува сноповете фотони, попадащи върху неговата повърхност, в електрически сигнал в цифров вид. Най-често се среща в цифрови фотоапарати, камери и други устройства за заснемане. По-ранни предшественици на CMOS сензорите са иконоскопите (вакуумни видео тръби).

В днешно време освен CMOS сензорите, вторият по разпространение вид полупроводников картинен сензор е CCD сензорът. И двата типа сензори изпълняват една и съща роля, но се отличават по технологията, по която те пренасят и преобразуват електрическия заряд. Предимство на CMOS сензорите се свежда до това, че върху една и съща силициева подложка може да бъде изградена схема за отчитане на фотодиодната матрица, както и преобразуването на отчетеният сигнал в цифров вид може да бъде постигнат с помощта на аналогово-цифрови преобразуватели изградени върху същата подложка. При CCD сензорите отчитането на аналоговата величина от всеки пиксел става с помощта на външни интегрални схеми, което прави цялостната система на камерите използващи CCD сензори по-нискоинтегрируема.

Компоненти на сензора за изображения

На изображението по-долу е представен типичен CMOS сензор. Чипът е под защитно стъкло, има контактни пинове, които го сързват с устройството:

В чипа има пиксели, които са направени от свето-чувствителни елементи, микро лещи и микро електронни компоненти. Защитното покритие предпазва чипа на сензора, както и пътечките от физическо увреждане или от въздействието на околната среда, разсейва топлината, и съдържа електроника за трансфер на сигнала. Прозрачният прозорец предпредпазва чипа и пътечките, но позволява светлината да достига до светочувствителната зона.

Как сензорът функционира в камерата

Светлината (фотони) се фокусира през лещата (или друга оптика), и достига до сензора. Според това дали сензорът е CCD или CMOS, информацията се пренеся на следващ етап, като напреженов или дигитален сигнал. CMOS сензорите преобразуват фотоните в електрони, след това в напрежение, и едва тогава чрез конвертора в чипа (Analog to Digital Converter (ADC)) в дигитална стойност.

Формат или размер на сензора

Сензорите за изорбажения се произвждат в различни формат (оптичен клас, размер на сензора) и вид. Резолюцията и размера на пиксела определят рамера на сензора. По-големите сензори очаквано ще са и с по-голяма резолюция или с по-големи пиксели.

Да се знае формата на сензора е важно при избора на оптика. Всеки обектив е предвиден за конкретен сензор и резолюция. Формата на сензора се отнася само до чипа на сензора, а не до целия продукт.

Размер на пиксела

Големината на пикселите се измерва в микрометри (µm) и обхваща голяма област от фотодиоди и електроника. CMOS pixel съдържа фотодиод, усилвател, reset порт, transfer порт и плаваща дифузия. Всички тези елементи може да не са в един пиксел, а да са споделени между няколко. А на диаграмата по-долу е пердставен опростен изглед на CMOS mono и color pixel.

Обичайно, по-голям размер на пиксела се предпочита за постигане на по-висока светочувствителност, тъй като ще има повече площ, на която фотодиода да приема светлина. Но при един и същи формат на сензора – по-високата резолюция следва да означава по-малки пиксели, и това може да се отрази на чувствителността. Но за сметка на това има подобрения в структуратана пикселите, технологи за намаляване на шума, и обработка на изоражението.

0 Comments

Leave a Comment

Категории

Social