Cảm biến hình ảnh CCD – CMOS * So sánh đặc điểm giữa cảm biến hình ảnh CCD và CMOS Thành phần Cảm biến + Chip hỗ trợ quang học + Thành phần quang học Cảm biến + Chip hỗ trợ quang học Tốc
Trang 1So sánh cảm biến hình ảnh CCD – CMOS
Posted on September 1, 2013
CCD và CMOS là hai công nghệ cảm ứng hình ảnh Chúng khác nhau chính bắt đầu
từ khâu hấp thụ ánh sáng rồi chuyển sang dạng tín hiệu số như thế nào.
Cảm biến hình ảnh CCD – CMOS
* So sánh đặc điểm giữa cảm biến hình ảnh CCD và CMOS
Thành phần Cảm biến + Chip hỗ trợ
quang học + Thành phần
quang học
Cảm biến + Chip hỗ trợ quang học
Tốc độ Trung bình đến nhanh Nhanh
Độ phức tạp hệ
thống
Độ phức tạp cảm
biến
Đầu ra Tín hiệu tương tự Tín hiệu số
Tín hiệu điểm ảnh Điện tử Điện thế
Tự lắp đặt camera – Giasanpham.vn
Follow
Follow “Tự lắp đặt camera
-Giasanpham.vn”
Get every new post delivered to your Inbox.
Enter your email address
Trang 2* CCD bao gồm một mạng lưới như bàn cờ các điểm bắt sáng (điểm ảnh, pixel) Các điểm này lại được phủ các lớp lọc màu (thường là 1 trong 3 màu cơ bản: đỏ, xanh lam và xanh dương (Red, Green, Blue) để mỗi điểm chỉ bắt một màu nhất định Do các điểm ảnh được phủ các lớp lọc màu khác nhau và được đặt xen kẽ nhau nên màu nguyên thủy tại một điểm của hình ảnh thật sẽ được tái hiện bằng màu từ một điểm ảnh chính kết hợp với các màu bù được bổ sung từ các điểm xung quanh bằng phương pháp nội suy
Khi camera hoạt động, ánh sáng qua ống kính sẽ được lưu lại lại bề mặt chip thông qua các điểm ảnh Thông tin
về số lượng ánh sáng lưu lại của mỗi điểm (thể hiện bằng độ khác nhau về điện áp) sẽ được chuyển lần lượt theo từng hàng ra ngoài bộ phận đọc giá trị (để đọc các giá trị khác nhau của mỗi điểm ảnh) Sau đó các giá trị này
sẽ đi qua bộ khuyếch đại tín hiệu, rồi đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (A/D converter), rồi tới bộ xử lý để tái hiện lại hình ảnh đã chụp được
Nhưng chính việc phải đọc thông tin theo từng hàng lần lượt một này khiếp cho chip CCD có bất lợi đó là tốc
độ xử lý hoàn thiện một bức ảnh khá chậm, ảnh ở một số vùng hoặc dễ bị thừa sáng, thiếu sáng… Để xử
lý vấn đề này, một bộ đọc ảnh có kích cỡ bằng mạng lưới các hạt sáng được bổ sung xen kẽ để làm tăng tốc độ xử
lý ảnh mà không bị suy giảm chất lượng, do đó quá trình đọc ảnh chỉ qua một lần đổ dữ liệu Nhưng sự cải thiện này đòi hỏi phải có thêm không gian trên chip Mà để sản xuất chip CCD cần có những thiết bị, phòng lab
chuyên dụng, khiến cho giá thành CCD đã đắt lại càng thêm đắt.
* CMOS thì khác, cạnh mỗi một điểm bắt sáng trên chip đều có một mạch bổ trợ
Do đó, người ta có thể tích hợp các quy trình xử lý ảnh như bộ chuyển đổi analog/digital, cân bằng trắng… vào mạch bổ trợ này, giúp cho quá trình xử lý bức ảnh được thực hiện rất nhanh nhờ được thực hiện ngay tại từng điểm ảnh đơn lẻ Các điểm ảnh đa chức năng này (vì thế ở CMOS thế hệ mới còn được gọi là các điểm ảnh chủ động APS – active pixel sensor) đều có khả năng tự làm việc Cũng do khả năng này mà người ta có thể chỉ tương tác với một vùng pixel nhất định của chip cảm biến (ví dụ như zoom số, phóng to chỉ một phần của ảnh), điều không thể làm được đối với CCD vì CCD đã đọc là đọc hết toàn bộ bức ảnh Do khả năng tích hợp cao, bảng mạch chính sẽ không bị mất thêm không gian (vì tất cả đã ở trên chip), không đòi hỏi thêm các chip bổ trợ
CMOS lại tiêu thụ rất ít điện năng, việc sản xuất dễ dàng vì quy trình giống như quy trình sản xuất chip
máy tính hay các chip trong các thiết bị điều khiển khác, không cần phải đầu tư thêm phòng lab mới Giá thành sản xuất theo đó sẽ được giảm đáng kể
Nhưng lợi thế lại trở thành nhược điểm Do mỗi một điểm bắt ảnh trên CMOS lại có một mạch riêng nên khó có thể đảm bảo tính đồng nhất của mỗi mạch khi khuyếch đại Điều này làm cho bức ảnh xuất ra luôn có một độ
nhiễu nhất định (không mịn) Nếu như ở CCD, mỗi một điểm ảnh là một mặt bắt sáng khiến cho độ nhạy sáng của CCD cao hơn, dải màu thể hiện được nhiều hơn, độ phân giải cao hơn, thì mỗi một điểm ảnh của
CMOS (bao gồm hạt bắt sáng và mạch khuyếch đại) khi bắt sáng sẽ có những phần ánh sáng rơi vào vị trí của
mạch vì thế sẽ không được tái hiện Điều này làm cho ảnh bị mất thông tin tại những vùng này dẫn đến độ phân
giải của CMOS không cao.
Share t his:
Twitter Facebook Google
Enter your email address
Sign me up
Powered by WordPress.com
Trang 3This entry was posted in Kiến thức camera and tagged cảm biến hình ảnh, ccd, cmos, i Bookmark the permalink.
One Response to So sánh cảm biến hình ảnh CCD – CMOS
Pingback: Cảm biến hình ảnh (Image sensor) | Tự lắp đặt camera - Giasanpham.vn
Tự lắp đặt camera – Giasanpham.vn
Like
Be the first to like this.
V
Related
The Twenty Ten Theme Blog at WordPress.com.