ponedeljek , 24 julij, 2017
Najnovejše
Domov / Članki / CCD in CMOS senzor pri digitalnih fotoaparatih

CCD in CMOS senzor pri digitalnih fotoaparatih

Za razvoj in razširjenost digitalnih fotoaparatov se gre zahvaliti predvsem izumu senzorja, ki pretvarja svetlobo v električni naboj, iz katerega se potem preko AD pretvornika poustvari slika. Prvo takšno napravo sta leta 1969 izumila Willard S. Boyle in George E. Smith, iz laboratorija Bell ter jo poimenovala CCD (charge-coupled device). Leta 2009 sta oba znanstvenika zaradi izuma CCD-ja prejela Nobelovo nagrado iz področja fizike.

V sodobnih digitalnih fotoaparatih, video kamerah in digitalnih filmskih kamerah, se najpogosteje uporabljata dva tipa slikovnih senzorjev. Prvi je CCD senzor, drugi pa je v zadnjem času največkrat uporabljan CMOS senzor.

Kakšna je torej razlika med obma tipoma senzorjev in kje so prednosti ter slabosti enega in drugega?

Ne glede na to, da sta se obe tehnologiji, tako CCD kot CMOS pojavili skoraj istočasno, je CCD tehnologija doživela hitrejši in obsežnejši razvoj kot CMOS. Izdelava CCD senzorjev je bila na začetku enostavnejša in cenejša, kar je botrovalo k večji proizvodnji in komercializaciji te tehnologije.

Razlika med CCD in CMOS tehnologijo je v zgradbi samega senzorja. Zelo poenostavljeno bi to lahko opisali takole:

CCD senzor ima enostavnejšo zgradbo na nivoju posameznega piksla, kar omogoča enostavnejšo in cenejšo izdelavo, večjo svetlobno občutljivost in dinamični razpon ter na nivoju piksla, manjši šum in boljšo kvaliteto zajetih podatkov.

CMOS senzor ima na nivoju posameznega piksla bolj kompleksno zgradbo, saj je v samem pikslu prisotnih več elektronskih elementov kot pri CCD senzorju. Le ti elektronski elementi pa zasedajo prostor in posledično vplivajo na zajem količine svetlobe in kvaliteto zajetih podatkov, na nivoju posameznega piksla. Kompleksnejša zgradba je tudi posledica, da so nadaljni razvoj CMOS senzorjev prestavljali v čas, ko bodo tehnološki procesi napredovali do te mere, da bodo omogočili podobno kvaliteto zajema slike, kot pri CCD senzorjih in bili ob tem tudi ekonomsko sprejemljivi. Ti časi so se že začeli. Vsi veliki proizvajalci senzorjev so začeli vlagati v razvoj CMOS tehnologije in jo optimalizirati do te mere, da je primerljiva v nekaterih primerih, pa tudi superiorna napram CCD tehnologiji.

Poglavitna prednost CMOS senzorjev, napram CCD senzorjem, je v manjši porabi električne energije, hitrejšemu delovanju sistema ter boljši kvaliteti slike, na področju digitalnega šuma, ki se generira med prenosom signala od piksla pa do AD (analogno digitalnega) pretvornika. Kljub temu, da imajo CCD senzorji pri nominalni občutljivosti manjši šum, oziroma bolje in kvalitetneje zajemajo informacije kot CMOS, pa so CMOS senzorji zaradi sistema ojačevanja signala od piksla pa do AD pretvornika precej boljši kot CCD senzorji, kar se v praksi odraža z boljšo kvaliteto slike pri visokih ISO vrednostih. Najnovejši CMOS senzorji pa so se z inovativnimi rešitvami pri zgradbi samega senzorja, kvaliteto zajete informacije na nivoju piksla, že močno približali CCD senzorjem.

ccd in cmos

Avtor prispevka: Bojan Stepančič

Preberite si tudi

Razvoj DSLR fotoaparatov in Sony SLT sistem

Pravijo, da ko enkrat začneš fotografirati na opremo določenega proizvajalca (npr. Nikon ali Canon), potem …

NIKON D600 – TEST

Nikon D600 TEST Lahko bi rekl, da je Nikon D600, ljubezen na prvi pogled. Ima …

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja