Что лучше: CCD или CMOS?


Рынок и технологии, которые используются в CMOS и CCD матрицах продолжают развиваться, но при сравнении они как яблоко с апельсином: оба могут Вам подойти.

CCD (Charge Coupled Device) и CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) − датчики изображения, которые являются двумя разными технологиями для фиксации картинки в цифровой форме. Каждая матрица имеет свои плюсы и минусы, предоставляя преимущества в различных областях применения.

Оба типа визуализаторов трансформируют свет в электрический заряд и преобразуют его в электрические сигналы. У датчике CCD-матрицы,  каждый заряд пикселя перемещается через очень ограниченное количество узлов (зачастую только один) для преобразования в электрическое напряжение, и отправляет на чип как аналоговый сигнал. Все пиксели CCD-сенсора могут быть предназначены для трансформации света. Однородность выхода (ключевой фактор качества изображения) является высокой. В свою очередь в датчике CMOS-матрицы, каждый пиксель имеет собственный переобразователь напряжения, также, очень часто, датчик содержит в себе усилитель, шумокоректор, и схему оцифровки, то есть чип дающий на выходе значение в битах. За счет этих функций повышается сложность конструкции и уменьшается доступная площадь для захвата света. Но чип может быть построен, для меньшего заполнения схемы, вне кристалла.

Визуализаторы CCD и CMOS, если все продумано должным образом, могут предложить отличное качество изображения. Матрица CCD традиционно используется для фографических, научных, промышленных нужд, где повышенные требования к качеству изображения (при измерении квантовой эффективности и шумов) , которые достигаются за счет размеров системы.  Визуализатор CMOS предлагает более тесную интеграцию (чип имеет больше функций), а также возможность меньшего размера системы, но в этом случае уже идет компромисс между качеством и ценой устройства. Дизайнеры CMOS приложили усилий для достижения высокого качества, в то время как проектировщики CCD-матрицы снизили свои требования к питанию и размерам пикселей. В результате, Вы можете найти CCD-матрицы в недорогих,  маломощных камерах мобильных телефонов, а датчики CMOS-матриц, в свою очередь, в высокопроизводительных профессиональных и промышленных камерах, что прямо противоречать ранним стереотипам.

Сравнение особенностей и характеристик

Особенности

ССD

CMOS

Сигнал из пикселя Пакет электрона Вольтаж (электрическое напряжение)
Сигнал из чипа Вольтаж (аналоговый) Биты (цифровой)
Сигнал из камеры Биты (цифровой) Биты (цифровой)
Коэффициент заполнения Высокий Средний
Система шумов Низкий Средний
Сложность системы Высокая Низкая
Сложность датчика Низкая Высокая
Компоненты камеры Датчик + многократная поддержка;Чипы + линза Датчик + возможно линза, но дополнительно обычный поддерживающий чип
Относительные расходы на разработку Ниже Выше
Относительные расходы системы Зависит от приложений Зависит от приложений

Характеристика

CCD

CMOS

Чувствительность Средняя Немного лучше
Динамический диапазон Высокий Средний
Однородность Высокая От низкой до средней
Единая платформа Быстрая, общая Слабая
Однородность Высокая От низкой до средней
Скорость От средней до высокой Выше
Кадрирование Ограниченное Экстенсивное
Антиразмытие От высокого до нулевого Высокое
Смещение и синхронизация Многократное, более высокое напряжение Одиночное, низкое напряжение

 

 

Рекомендуем прочесть:

Sequoia от IBM - самый быстрый в мире суперкомпьютер
HTC Zenith, Accord и Rio: смартфоны с ОС Windows Phone 8
Двухъядерный процессор Tek MT6577 для бюджетных смартфонов от Media
Google неожиданно снизил цены на Nexus
Cкоро начнутся поставки гибких панелей от Samsung и LG

Комментировать