Senzori de imagine CCD

si CMOS

Student: Keresztes Kis Balazs Grupa: 2541/2

Facultatea:Mecanica Specializare: Mecatronica

2013-2014

Coninut

1. Ce este un senzor de imagine

2. Utilizri posibile pentru senzori de imagine

3. Senzori CCD imagine

4. Senzori de imagine CMOS

5. Principalele avantajele / dezavantajele dintre CMOS i CCD

6. ntrebri i comentarii

Ce este un senzor de imagine?

Un senzor de imagine este un dispozitiv fotosensibil care transform semnalele luminoase n semnale digitale (culori / date RGB).

De obicei, cele dou tipuri principale de uz comun sunt CCD i senzori CMOS i sunt utilizate n principal n camere digitale i alte dispozitive de imagistic.

CCD standuri pentru Dispozitiv cuplat la ncrcare i CMOS standuri pentru complementare Metal-Oxide-Semiconductor

Oglind de acoperire a senzorului de imagine

Oglind crescut

Senzor expuse

Foloseste?

Senzori de imagine nu sunt doar limiteaz la aparate foto digitale.

Senzori de imagine sunt utilizate n alte domenii, cum ar fi:

Astronomie, mai ales n Telescopul Spaial Hubble

Viziune main / detectare

UV Spectroscopie

Etc

Senzori de imagine de lucru

Att CCD si CMOS senzori de munc prin angajarea circuitele fotosensibil care reacioneaz la lumin i stocheaz semnalele analogice ca date digitale, i anume o imagine.

Ei folosesc diferite metode pentru a realiza acest lucru.

n primul rnd, vom arunca o privire la senzori de imagine CCD.

CCD

Un CCD, sau (Charged-Coupled Device), este un dispozitiv analogic fotosensibil care nregistreaz lumina ca o sarcina electrica mic n fiecare dintre pixeli sau celulele sale. n esen un CCD este o colecie de celule CCD.

Semnalul captat de CCD necesit circuite suplimentare pentru a converti datele de lumina analogic ntr-un semnal digital care poate fi citit.

Acest lucru este, n principal straturi de

condensatoare numite Etape care acioneaz ca o modalitate de a transporta semnalul analogic la o serie de flip-flops, care stocheaz datele de toate controlate de un semnal de cea

Aceasta este definiia unui Analog Shift Register.

CCD

Cnd lumina loveste un CCD, ea dobndete o sarcin electric n funcie de ct de mult lumina a lovit celula special CCD.

Fiecare celul CCD poate transfera sarcina sa de a celulelor sale vecine i apoi pe la circuite externe.

Compenseaz lumina puternic din exterior.

Este mai scump dect senzorul CMOS (datorit procesului tehnologic de

construcie foarte costisitor, este produs n lume doar de civa mari

productori: Sony, Sharp, LG, Interline).

Inregistrare color CCD-uri Fiecare celul CCD n matrice CCD

produce o singur valoare independent de culoare.

Pentru a face imagini color, CCD celulele sunt organizate n grupuri de patru celule (a face un pixel) i un filtru Bayer este plasat pe partea de sus a grupului, pentru a permite numai lumina roie a lovit unul dintre cele patru celule, lumina albastr a lovit un alt i verde lumina a lovit cele dou rmase.

Raionamentul din spatele celor dou celule verde este pentru c ochiul uman este mai sensibil la lumina verde i este mai convenabil de a utiliza un filtru de 4 pixeli dect un filtru de 3 pixeli (mai greu s pun n aplicare), i poate fi compensat dup o captur de imagine cu ceva numit balansul de alb.

Un senzor CMOS

CMOS

Un CMOS, sau (Complementary Metal Oxide Semiconductor) fiecare pixel are tranzistori vecine, care realizeaz la nivel local analog la digital de conversie.

Aceast diferen de citire are multe implicaii n organizarea general i capacitatea de aparatul de fotografiat.

Fiecare dintre aceti senzori pixel sunt numite un APS (Active Pixel Sensor)

CMOS

Logica imagistica este integrat pe un cip CMOS, unde un CCD este un imager modular care poate fi nlocuit.

Din acest motiv, proiectarea unui nou cip CMOS este mai scump.

Cu toate acestea, APS-uri sunt bazate pe tranzistor, ceea ce nseamn c cipuri CMOS poate fi fabricat ieftin pe orice linie de producie de siliciu standard.

CCD versus CMOS

CCD

Are nevoie de circuite suplimentare pentru a converti n semnal digital

Cu interval dinamic ridicat de iluminat

Zgomot mai puin din cauza mai puin circuitele pe chip

CMOS

Costuri mai mari de a dezvolta

On-chip analog-digital de conversie

Complexitate mai mici de pe senzorul care conduce la mai repede de captare a imaginii

Consum redus de energie

Zgomot i gam dinamic (Dynamic Range)

Bibliografie

http://www.dalsa.com/corp/markets/CCD_vs_CMOS.aspx

http://electronics.howstuffworks.com/question362.htm

http://www.axis.com/products/video/camera/ccd_cmos.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor

http://www.kenrockwell.com

http://ro.wikipedia.org/wiki/Spectroscopie

http://www.nasa.gov/worldbook/hubble_telescope_worldbook.html

http://www.sensorcleaning.com/whatisasensor.php

Tanenbaum, Andrew S., Structured Computer Organization. Amsterdam: Pearson Education, 2008.

Multumesc pentru atentie!