Hogyan működik a CMOS képérzékelő?

A CMOS (komplementer fém-oxid-félvezető) képérzékelő egy olyan típusú képérzékelő, amely félvezető chipet használ a fény elektromos jelekké történő átalakítására. A CMOS képérzékelőket általában digitális fényképezőgépekben, okostelefonokban és más elektronikus eszközökben használják.

Íme egy alapvető áttekintés a CMOS képérzékelő működéséről:

1. Fényrögzítés :A CMOS képérzékelő apró, fényérzékeny cellákból, úgynevezett pixelekből áll. Amikor a fény egy pixelt ér, a fény intenzitásával arányos elektromos töltést hoz létre.

2. Díjátadás és felhalmozás :Az egyes pixelekben keletkezett elektromos töltések a pixelen belül található tároló csomópontba kerülnek. Ez a töltésfelhalmozási folyamat eredményezi a kiolvasási regisztert, amely tartalmazza a pixelértékeket.

3. Olvasás és feldolgozás :A kiolvasó regiszterben felhalmozott töltések ezután oszloppárhuzamos kiolvasó áramkörökön keresztül kerülnek kiolvasásra. Minden pixelértéket felerősítenek és digitális jellé alakítanak át egy analóg-digitális konverter (ADC) segítségével.

4. Jelfeldolgozás :Az ADC digitális jelei különböző képfeldolgozási lépéseken mennek keresztül, például zajcsökkentésen, színkorrekción és képjavításon a végső kép elkészítéséhez.

5. Kimenet :A feldolgozott képadatokat ezután egy külső processzorhoz, például mikroprocesszorhoz vagy digitális jelfeldolgozó processzorhoz (DSP) továbbítják további feldolgozás és tárolás céljából.

A töltéscsatolt eszköz (CCD) képérzékelőihez képest a CMOS képérzékelők számos előnnyel rendelkeznek, többek között:

- Alacsonyabb energiafogyasztás

- Javított zajteljesítmény

- Magasabb integráció a feldolgozó áramkörökkel

- Gyorsabb olvasási sebesség

- Képes chipen történő feldolgozás végrehajtására

Ezek az előnyök a CMOS képérzékelőket tették a legszélesebb körben használt technológiává a digitális képalkotásban a különböző alkalmazásokban.