¿Cuáles son las diferencias entre los elementos fotosensibles CMOS y CCD?
En general, la aplicación de diseños CCD y CMOS refleja diferentes tipos de diferencias en los efectos de imagen, incluida la sensibilidad ISO, el coste de fabricación, la resolución, el ruido y el consumo de energía, etc.:
Diferencia de sensibilidad ISO: dado que cada píxel CMOS contiene un amplificador y un circuito de conversión A/D, demasiados dispositivos adicionales comprimen la superficie del área fotosensible de un solo píxel, por lo que bajo el mismo píxel, el mismo tamaño. el área fotosensible Dependiendo del tamaño del dispositivo, la sensibilidad del CMOS será menor que la del CCD.
Diferencia de costo: CMOS utiliza el proceso MOS comúnmente utilizado en la industria de semiconductores, que puede integrar todas las instalaciones periféricas en un solo chip al mismo tiempo, ahorrando el costo de procesamiento del chip y la pérdida de rendimiento;
Por el contrario, CCD utiliza la transferencia de carga para generar información y se debe establecer un canal de transmisión separado. Si hay una falla de píxel (Fail) en el canal, se bloqueará una fila completa de señales y no se podrá. Por lo tanto, la tasa de rendimiento de CCD es menor que la de CMOS. Junto con el establecimiento de un canal de transmisión separado y la adición de ADC y otros periféricos, el costo de fabricación de CCD es relativamente mayor que el de CMOS.
Diferencia de resolución: en el primer punto "diferencia de sensibilidad", dado que la estructura de cada píxel de CMOS es más compleja que la de CCD, su apertura fotosensible no es tan grande como la de CCD y. Fotorreceptores CMOS del mismo tamaño La resolución de los fotorreceptores CCD suele ser mejor que la de los CMOS. Sin embargo, si se excede el límite de tamaño.
Actualmente, los originales fotosensibles CMOS en la industria pueden alcanzar los 14 millones de píxeles/diseños de fotograma completo. Las ventajas de la tecnología CMOS en términos de velocidad de volumen pueden superar las dificultades en la fabricación de originales fotosensibles de gran tamaño, especialmente los completos. -los de marco.
Diferencia de ruido: dado que cada diodo fotosensible CMOS está equipado con un amplificador ADC, si se mide en megapíxeles, se necesitan más de un millón de amplificadores ADC, aunque es un producto unificado.
Sin embargo, cada amplificador tiene diferencias más o menos leves y es difícil lograr el efecto de sincronización de amplificación. En comparación con el CCD de un solo amplificador, el ruido final calculado del CMOS es mayor.
Diferencia en el consumo de energía: el método de conducción de carga de imagen CMOS está activo y la carga generada por el diodo fotosensible será amplificada directamente y emitida por el transistor adyacente;
Pero CCD Pero es pasivo y se debe aplicar un voltaje externo para permitir que la carga en cada píxel se mueva al canal de transmisión. Este voltaje externo generalmente requiere un nivel superior a 12 voltios (V), por lo que el CCD también debe tener un diseño de circuito de suministro de energía más preciso y soportar una resistencia al voltaje. El alto voltaje de conducción hace que la potencia del CCD sea mucho mayor que la del CMOS.
Aunque CCD es superior a CMOS en todos los aspectos, como la calidad de imagen, es innegable que CMOS tiene las características de bajo costo, bajo consumo de energía y alta integración. Debido a la fuerte demanda de imágenes digitales, CMOS se ha convertido en el favorito de los fabricantes debido a su bajo costo y suministro estable. Por lo tanto, su tecnología de fabricación se ha mejorado y actualizado constantemente, haciendo que la diferencia entre CCD y CMOS se reduzca gradualmente. La nueva generación de CCD tiene como objetivo reducir el consumo de energía como objetivo de mejora, con miras a ingresar al mercado de comunicaciones móviles de teléfonos con cámara;
La serie CMOS está comenzando a integrar áreas de gran tamaño y alta resolución. chips de procesamiento de imágenes de alta velocidad y mediante el procesamiento de imágenes posterior El éxito del procesamiento y corrección del ruido y el rendimiento de la calidad de imagen, especialmente las series Canon EOS D30 y EOS 300D, muestra que los chips de procesamiento de imágenes de alta velocidad son capaces de acortar el tiempo y las capacidades de procesamiento de imágenes. causado por CMOS de alta resolución de píxeles;
Además, la serie de cuerpos digitales como Kodak DCS Pro14n, DCS Pro/n y DCS Pro/c requieren productos de fotograma completo de gran tamaño. CMOS ingresará al mercado de imágenes de alta gama en el futuro y sus perspectivas son prometedoras.