beeldsensor

Een beeldsensor is een elektronisch apparaat dat licht dat door een optisch systeem wordt opgevangen omzet in elektrische signalen. De sensor bestaat uit een raster van fotodiodes (pixels). Bij belichting veranderen deze fotodiodes in ladingshoeveelheden die later worden gelezen en omgezet in digitale waarden, waardoor een afbeelding ontstaat.

De twee hoofdtypen zijn CCD en CMOS. CCD-sensoren voeren de opgewekte ladingen naar een gemeenschappelijke readout-rail en lezen zo de hele afbeelding uit; dit levert vaak weinig ruis en hoge beeldkwaliteit, maar verbruikt doorgaans meer energie en kostbaar. CMOS-sensoren lezen per pixel uit op de chip zelf, waardoor integratie, lage kosten en hogere snelheden mogelijk zijn. Traditioneel gebruiken CMOS-sensoren een rolling shutter, terwijl sommige modellen een globale sluiter bieden; CCD-sensoren worden vaker geassocieerd met wereldwijd sluiten in oudere systemen, maar moderne technologie kent ook globale sluiteropties voor CMOS.

Backside-illuminated (BSI) en stacked sensors verbeteren de gevoeligheid, ruis en snelheid door ontwerp- en fabricatietechnieken waardoor meer efficiëntie ontstaat bij kleinere pixels. Kleurdetectie op beeldsensoren gebeurt meestal via een kleurfilterpatroon (bijv. Bayer); demosaicing reconstructs de volledige kleur per pixel.

Sensorformaten variëren van kleine 1/3" tot full-frame. Belangrijke prestatiekenmerken zijn resolutie, dynamisch bereik, ruis (leesruis en donkerstroom), quantum efficiency en full-well-capaciteit. Toepassingen omvatten consumentencamera’s, smartphones, videoapparatuur, industriële beeldvorming, beveiliging en automotive.

In de beeldverwerkingsketen wordt het signaal digitaal gemaakt via conversie en vervolgbewerking zoals ruisonderdrukking, flat-fieldcorrectie en kleurbeheer.