سنسورهای تصویر چیست؟

درک تفاوت های CMOS و سنسورهای CCD

همه دوربین های دیجیتال دارای سنسور تصویری هستند که اطلاعات را برای ایجاد یک عکس ضبط می کند. دو نوع اصلی سنسور تصویر CMOS و CCD وجود دارد و هر کدام از مزایای آن دارند.

چگونه سنسور تصویر کار می کند؟

ساده ترین راه برای درک حسگر تصویر این است که آن را به عنوان معادل یک قطعه فیلم در نظر بگیرید. هنگامی که دکمه شاتر روی یک دوربین دیجیتال افکت می شود، نور وارد دوربین می شود. تصویر بر روی سنسور به همان شیوه ای قرار می گیرد که بر روی یک قطعه فیلم در یک دوربین فیلمبرداری 35 میلی متری قرار می گیرد.

سنسورهای دوربین دیجیتال شامل پیکسل هایی هستند که فوتون ها را جمع می کنند (بسته های انرژی نور) که به وسیله فوتودیود به یک بار الکتریکی تبدیل می شوند. به نوبه خود، این اطلاعات توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) به یک مقدار دیجیتال تبدیل می شود ، به این وسیله دوربین اجازه می دهد که مقادیر را به تصویر نهایی پردازش کند .

دوربین های DSLR و دوربین های نقطه و ساقه عمدتا از دو نوع حسگر تصویر استفاده می کنند: CMOS و CCD.

سنسور تصویر CCD چیست؟

سنسورهای CCD (Charge Coupled Device) به طور پیوسته با استفاده از مدار اطراف سنسور، اندازه گیری های پیکسل را انجام می دهند. CCD ها از یک تقویت کننده تک برای تمام پیکسل ها استفاده می کنند.

CCD ها در ریخته گری با تجهیزات تخصصی تولید می شوند. این در هزینه های اغلب آنها بالاتر است.

مزایای متفاوتی برای سنسور CCD بیش از سنسور CMOS وجود دارد:

• کمتر صدا و به طور معمول تصاویر با کیفیت بالاتر، به ویژه در شرایط کم نور
• عمق بهتر از رنگ، زیرا دامنه پویای سنسور اغلب دو برابر سنسور CMOS است
• وضوح بالاتر و حساسیت نور

سنسور تصویر CMOS چیست؟

سنسورهای CMOS (نیمه هادی فلز مرکب مکمل) به طور همزمان اندازه گیری های پیکسل را با استفاده از مدار در سنسور خود انجام می دهند. سنسورهای CMOS برای هر پیکسل از تقویت کننده های جداگانه استفاده می کنند.

سنسور CMOS معمولا در DSLR ها استفاده می شود، زیرا آنها سریع تر و ارزان تر از سنسورهای CCD هستند. هر دو نیکون و کانن از سنسور CMOS در دوربین های DSLR خود استفاده می کنند.

سنسور CMOS همچنین مزایای خود را دارد:

• سرعت پردازش سریع تر، زیرا پیکسل های فعال و ADC در همان تراشه قرار دارند
• مصرف انرژی پایین، تا 100 بار کمتر از CCD
• توابع دوربین یکپارچه مانند قرار گرفتن در معرض نور، کدگذاری رنگ و فشرده سازی تصویر به طور مستقیم در تراشه
• هنگامی که یک تصویر بیش از حد روی می دهد، مانع از "اشباع شدن" می شود
• فرایند تولید ارزان تر، بسیار شبیه به هر میکروپروسسور، ارزان تر می شود
• کیفیت از زمان معرفی آنها به طور قابل توجهی بهبود یافته است

سنسورهای آرایه فیلتر رنگ

آرایه فیلتر رنگی به بالای سنسور برای گرفتن عناصر قرمز، سبز و آبی نور در حال سقوط روی سنسور نصب شده است. بنابراین، هر پیکسل تنها قادر به اندازه گیری یک رنگ است. دو رنگ دیگر توسط سنسور بر اساس پیکسل های اطراف تخمین زده می شود.

در حالی که این می تواند کمی کیفیت تصویر را تحت تاثیر قرار، آن است که در دوربین های با وضوح بالا امروز قابل توجه است. بیشتر DSLR های فعلی از این تکنولوژی استفاده می کنند.

سنسورهای Foveon

چشم انسان به سه رنگ اولیه قرمز، سبز و آبی حساس است و رنگ های دیگر با ترکیبی از رنگ های اصلی طراحی می شوند. در فیلم عکاسی، رنگ های اصلی متفاوت لایه شیمیایی مربوط به فیلم را در معرض دید قرار می دهند.

به طور مشابه، سنسورهای Foveon دارای سه لایه سنسور هستند که هر کدام از رنگهای اصلی را اندازه گیری می کنند. یک تصویر با ترکیب این سه لایه برای تولید یک موزاییک از کاشی های مربعی تولید می شود. این هنوز یک تکنولوژی نسبتا جدید است که در برخی از دوربین های Sigma استفاده می شود.