Можете да изберете дали да четете сайта в светла или тъмна тема

Сензори за изображения в нашите телефони

senzori-za-snimki-w-telefonite

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 за изображения? 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).

CMOS сензори и CCD сензори

В днешно време освен CMOS сензорите, вторият по разпространение вид полупроводников фото 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.

Защо CMOS сензорите са предпочитани?

Предимството на CMOS сензорите е, че върху една и съща силициева подложка може да бъде изградена схемата за отчитане на фотодиодната матрица, както и преобразуването на отчетеният сигнал в цифров вид може да бъде реализирано 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.

Оптичен формат или размер на сензора

Сензорите за изорбажения се произвеждат в различни формати (оптичен клас, размер на сензора) и вид. Резолюцията и размера на пикселите определят размера 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. Форматът на сензора се отнася само до чипа на сензора, а не до целия продукт.

Размер на пикселите

Големината на пикселите се измерва в микрометри (µm) и касае голяма област от фотодиоди и електроника. CMOS пикселите съдържат 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-големите пиксели се предпочитат за постигане на по-висока светочувствителност, тъй като имат по-голяма площ, на която фотодиода да приема светлина. Но при един и същи формат на сензора – по-високата резолюция ще означава по-малки пиксели, и това може да се отрази на чувствителността. Но за сметка на това има подобрения в структуратана пикселите, технологии за намаляване на шума, и обработка на изоражението.

А Вие знаете ли какви фотосензори използва Вашия телефон, за да снимате?
Total
21
Shares
Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.

Total
21
Share