camerasensoren

Een camerasensor is de lichtgevoelige plaat in digitale camera's die fotonen omzet in elektrische signalen. Het inkomende licht wordt via een kleurfilter verdeeld over de pixels, waarna een analoog-naar-digitaal omzetter (ADC) de signalen omzet in digitale beelden. De sensor bepaalt mede de beeldkwaliteit, ruis en dynamisch bereik.

De twee belangrijkste typen zijn CCD- en CMOS-sensoren. CCD-sensoren leveren vaak lage ruis en goede lichtopname, maar verbruiken aanzienlijk meer stroom. CMOS-sensoren domineren tegenwoordig doordat ze lees- en verwerkingsfuncties per pixel kunnen integreren, wat snelheid en efficiëntie verhoogt en de kosten verlaagt; de beeldkwaliteit is in veel toepassingen vergelijkbaar.

Sensorformaten variëren van kleine sensoren in telefoons tot full-frame. Bekende maten zijn 1/2,3" (ongeveer 6 x 4 mm), Micro Four Thirds (17,3 x 13 mm), APS-C (~22 x 15 mm) en full-frame (36 x 24 mm). Grotere sensoren leveren doorgaans betere ruis- en scherptediepteprestaties bij dezelfde belichting.

Een Bayer-kleurfilter verdeelt het licht over de pixels; demosaicing reconstructeert vervolgens de ontbrekende kleurkanalen. Pixelgrootte (pixel pitch) bepaalt de lichtopbrengst en ruis: grotere pixels vangen meer licht op, wat het dynamisch bereik en de prestaties bij weinig licht verbetert.

Read-outtijden en sluitertijd beïnvloeden beweging en vervorming. CMOS-sensoren gebruiken vaak rolling shutter, wat bij snelle bewegingen vervorming kan veroorzaken. Sommige systemen bieden een global shutter of korte sluitertijden. Moderne sensoren verbeteren dynamisch bereik, ruisreductie en kleurwetenschap door technieken zoals backside illumination en stacked-architecturen.

Samenvattend: de beeldkwaliteit is afhankelijk van sensorformaat, pixelontwerp en beeldverwerking. Sensoren evolueren naar hogere gevoeligheid en dynamisch bereik, met toenemende toepassing in smartphones en professioneel camerawerk.