CMOSkuvankameroihin

CMOS-kuvankameroihin viittaa CMOS-tekniikalla valmistettuihin kuvantasentteihin, joita käytetään yleisesti nykyaikaisissa kameroissa ja kuvauslaitteissa. Näiden sensorien tehtävänä on muuntaa tuleva valo sähköiseksi signaaliksi, joka voidaan käsitellä digitaalisesti. CMOS-kuvankameroita löytyy muun muassa älypuhelimista, digitaalikameroista, ajoneuvojen kameroista, valvontajärjestelmistä ja droneista.

Tekninen perusta ja kehitys

CMOS-sensorit rakentuvat rivi- ja pikselikohtaisista transistorista, joiden avulla valon aiheuttama varaus muunnetaan sähköiseksi signaaliksi suoraan kussakin pikselissä. Tämä mahdollistaa integroinnin useisiin toimintoihin, kuten esikäsittelyyn, analogisten ja digitaalisten muunnoksien toteuttamiseen sekä muistitoimintoihin samassa sirussa. Perinteisesti CMOS-sensorit ovat tarjonneet alhaisemman virrankulutuksen ja pienemmät valmistuskustannukset kuin CCD-sensorit, mikä on johtanut laajaan käyttöönottoon. Viime vuosikymmeninä kehittyneet teknologiat, kuten taaksepäin valotettu (BSI) rakenne ja sensorin pinnoitukset, ovat parantaneet herkkyyttä ja dynaamisia alueita.

Tärkeät erot ja ominaisuudet

CMOS-tekniikassa pikselikohtaiset vahvistimet ja analoginen–digitaalinen muunnos voidaan toteuttaa sirulla, mikä mahdollistaa nopean lukemisnopeuden, alhaisen virrankulutuksen ja pienemmän koon. Yleinen ero CCD-sensoreihin on, että CMOS-sensorit lukevat tiedot tavallisesti jokaiselta pikseliltä erikseen, mikä antaa nopean ja hajautetun käsittelyn. Tällä on kuitenkin ollut tarvetta parantaa kohinan hallintaa ja laitteistopohjaista demosausta. Sensorin valon hyötysuhdetta parantavat apukaavioiden, kuten värisuodatinasetusten ja kuvakäsittelyn, kehitys sekä 글로벌 shutter -ratkaisujen käyttöönotto liikkeen tallentamiseen ilman merkittäviä vääristymiä.

Käyttökohteet

CMOS-kuvankameroita käytetään laajasti kuluttajatuotteissa sekä kaupallisissa ja teollisissa sovelluksissa, joissa tarvitaan pienikokoisia, energiatehokkaita ja edullisia sekä monipuolisia sensoreita. Ne tukevat erilaisia optiikoita ja tallennusominaisuuksia, kuten korkean ISO-herkkyyden, laajan dynaamisen alueen ja nopean sarjakuvaamisen, mikä tekee niistä soveltuvia nopeasti muuttuvien tilanteiden kuvaamiseen.

Käyttäjät ja valmistajat

Maailmanlaajuisesti suurimmat valmistajat tarjoavat CMOS-sensoripohjaisia ratkaisuja, kuten Sony, Omnivision, ON Semiconductor ja Samsung, sekä monien laitteiden valmistajat, jotka integroitavat sensoreita omiin kamerajärjestelmiinsä. Sensorien kehitys jatkuu, keskittyen entistä suurempiin herkkyyksiin, parempaan kohinanhallintaan sekä kehittyneisiin valonlähteisiin reagointikykyihin.