CMOSkamera

Eine CMOSkamera bezeichnet eine Kamera, die einen Bildsensor vom Typ CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) zur Aufnahme von Licht verwendet. CMOS-Sensoren wandeln Licht direkt in elektrische Signale um und treiben die Bildverarbeitung meist auf demselben Chip an. Der Begriff begegnet in Consumer-Kameras, Webcams, Smartphones sowie in Industrie- und Sicherheitskameras.

Der Sensor besteht aus einer Matrix lichtempfindlicher Fotodioden (Pixels). Jedes Pixel besitzt Transistoren für Verstärkung und Transfer sowie häufig eine On-Chip-Analog-Digital-Wandlung. Zur Farberfassung wird ein Farbfilterarray verwendet, zumeist das Bayer-Muster. Moderne Sensoren integrieren zudem Bildverarbeitungsfunktionen wie Rauschunterdrückung, Weißabgleich oder Helligkeitsoptimierung.

Im Gegensatz zu vielen CCD-Sensoren ermöglichen CMOS-Sensoren pro Pixel direkten Lesezugriff und eine stärkere Integration von Funktionen. Das führt zu geringerem Stromverbrauch, kompakteren Bauformen und geringeren Kosten. Allerdings setzen herkömmliche CMOS-Sensoren oft auf Rolling-Shutter-Auslesung, was bei schnellen Bewegungen zu Verzerrungen führen kann; globale Verschlussoptionen existieren in spezialisierten Sensoren.

Moderne CMOS-Sensoren nutzen Technologien wie Backside Illumination (BSI) und verbesserte Rauschunterdrückung, wodurch Dynamikbereich und Empfindlichkeit steigen. Sie unterstützen breite Einsatzbereiche von Low-Light- bis High-Speed-Aufnahmen und verschiedene Auflösungen sowie Schnittstellen.

Anwendungen umfassen Konsumentenkameras, Smartphones, Webcams, Sicherheits- und Überwachungssysteme, Automotive- und Robotiklösungen sowie Drohnen. Die CMOS-Technologie hat sich seit den 2000er-Jahren stark durchgesetzt und ist heute der Standard in der Industrie, oft verbunden mit spezialisierter Bildverarbeitung (ISP).