Modalità di funzionamento e caratteristiche dei sensori CMOS | Baumer France, differenza tra un sensore CCD e un sensore CMOS – VSB
Differenza tra sensore CCD e sensore CMOS
Contents
- 1 Differenza tra sensore CCD e sensore CMOS
- 1.1 Modalità operativa e caratteristiche dei sensori CMOS
- 1.2 Modalità operativa, caratteristiche e confronto delle prestazioni di telecamere e sensori secondo lo standard EMVA 1288
- 1.3 Principio operativo
- 1.4 Confronto delle prestazioni
- 1.5 Differenza tra sensore CCD e sensore CMOS
- 1.6 Il sensore CCD
- 1.7 Il sensore CMOS
- 1.8 Altri fattori giocano sulla qualità
- 1.9 Citazione gratuita
- 1.10 Contattaci
5) Resa quantistica [%]
Un sensore di immagine trasforma i fotoni in elettroni. Il tasso di conversione, resa quantica (QE), dipende dalla lunghezza d’onda. Maggiore è il numero di fotoni trasformati in elettroni, più un sensore è fotosensibile e più la quantità di informazioni emesse nell’immagine è alta. I valori misurati di una fotocamera possono differire dai dati del produttore del produttore P. ex. In caso di utilizzo di un vetro protettivo o un filtro.
Modalità operativa e caratteristiche dei sensori CMOS
Modalità operativa, caratteristiche e confronto delle prestazioni di telecamere e sensori secondo lo standard EMVA 1288
Principio operativo
I sensori di immagine trasformano i fotoni in carico elettrico per effetto fotoelettrico. A differenza dei sensori CCD (scarico del carico dispositivo)), i sensori CMOS (semiconduttore a ossido di metallo complementare) trasformano i carichi già sul pixel, in tensione. Questo è amplificato, quantificato e trasmesso in forma digitale.
I sensori CMOS attuali seducono con il loro ritmo elevato di immagini e la loro eccellente qualità dell’immagine. Consentono a telecamere industriali efficienti di effettuare un’analisi precisa delle immagini. A causa del progresso tecnologico, hanno sostituito i sensori CCD nella maggior parte delle applicazioni.
La seguente presentazione fornisce una panoramica del principio operativo fondamentale e delle caratteristiche essenziali dei sensori CMOS.
1) piena capacità [e – ] e capacità di saturazione [e –
Immagina che un pixel sia un “secchio” e che la piena capacità sia il numero massimo di elettroni che possono essere accumulati in questo “secchio”. La capacità di saturazione veramente utilizzata per la caratterizzazione di una fotocamera viene misurata direttamente nell’immagine della fotocamera. Il valore è generalmente inferiore alla piena capacità, al fine di evitare le non linearità. L’elevata capacità di saturazione consente tempi di esposizione più lunghi. Un pixel superxposto è impostato al valore digitale DN massimo e pertanto non contiene informazioni utili.
2) Soglia di sensibilità assoluta [e –
La soglia di sensibilità assoluta (AST, soglia di sensibilità assoluta) descrive il numero minimo di fotoni (radiazione minima rilevabile) per le quali la fotocamera può differenziare le informazioni utili nell’immagine del rumore. Ciò significa che più bassa è la soglia, più sensibile è la fotocamera. La soglia di sensibilità assoluta include l’efficienza quantistica, il rumore dell’oscurità e il rumore fotonico e deve essere presa in considerazione quando viene utilizzata la scarsa luce, anziché considerare la resa quantistica.
La soglia di sensibilità assoluta corrisponde al valore della soglia per la quale SNR vale 1 (segnale equivalente al rumore).
3) Rumore senza tempo dell’oscurità [e –
Ogni pixel produce un segnale (scuro) anche se il sensore non è acceso. Gli elettroni vengono persino generati senza luce in ciascun pixel se il tempo di esposizione e la temperatura aumentano. La variazione nel segnale oscurità è descritta come il rumore dell’oscurità (misurata negli elettroni). Una bassa oscurità dell’oscurità è vantaggiosa per la maggior parte delle applicazioni. Il rumore dell’oscurità con il rumore fotonico e il rumore di quantificazione descrivono il rumore di una fotocamera.
4) Dynamics [db]
La dinamica è il rapporto tra il numero massimo e minimo di elettroni misurabili della capacità di saturazione. Le telecamere dinamiche elevate possono contemporaneamente fornire informazioni dettagliate su aree scure e chiare della stessa immagine. Ecco perché un’alta dinamica è particolarmente importante quando l’immagine ha aree scure e chiare o le condizioni di illuminazione cambiano rapidamente.
5) Resa quantistica [%]
Un sensore di immagine trasforma i fotoni in elettroni. Il tasso di conversione, resa quantica (QE), dipende dalla lunghezza d’onda. Maggiore è il numero di fotoni trasformati in elettroni, più un sensore è fotosensibile e più la quantità di informazioni emesse nell’immagine è alta. I valori misurati di una fotocamera possono differire dai dati del produttore del produttore P. ex. In caso di utilizzo di un vetro protettivo o un filtro.
5) Signal-outlet massimo (Snrmax) [db]
Il rapporto Signal-Out (SNR) è il rapporto tra il valore del grigio (corretto per il rumore scuro) e il suono del segnale. È spesso espresso in db. La SNR dipende principalmente dal coefficiente K e dal rumore dell’oscurità e aumenta con il numero di fotoni. Il massimo SNR (snrmax) viene raggiunto quando il pixel ha accumulato il numero massimo di elettroni della possibile capacità di saturazione.
7) Keffict K (DN/E – )
Una fotocamera trasforma gli elettroni (E -) del sensore di immagine in valore numerico (DN). Questa conversione è indicata dall’amplificazione generale K del sistema, espressa nel valore numerico (DN) mediante elezione (e -): gli elettroni K sono tenuti a aumentare il valore grigio di un DN. Il coefficiente K dipende dal design termico e dall’elettronica della fotocamera. Un coefficiente K migliore può migliorare la linearità a spese della capacità di saturazione.
Confronto delle prestazioni
Con lo standard EMVA 1288, l’EMVA (European Machine Vision Association) definisce metodi di misurazione e caratterizzazione uniforme e oggettiva per i sensori e le telecamere di immagine nell’elaborazione delle immagini industriali e incoraggia quindi la comparabilità tra i distributori delle telecamere.
Differenza tra sensore CCD e sensore CMOS
Il sensore di immagine è uno dei componenti principali influenza Qualità di una fotocamera. Garantisce la trasformazione dei segnali luminosi in segnali elettrici. In videosorveglianza, troviamo Due tecnologie: il sensore CCD (dispositivo accoppiato caricato) e il sensore CMOS (semiconduttore ad ossido di metallo complementare).
Il sensore CCD
La tecnologia CCD è stata appositamente sviluppato, oltre 20 anni fa per il cinema e quindi Per il settore delle telecamere.
Lui viene da migliore qualità di un sensore CMOS soprattutto in termini di suo Sensibilità alla luce che consente una migliore immagine di rendering anche in sottoesposizione.
Un processo di produzione non standard e la difficoltà di integrazione nelle telecamere rendono la tecnologia CCD una tecnologia più complessa e quindi più costosa.
Un sensore CCD consuma più energia e la produzione di calore risultante promuove l’aspetto di Segnali parassiti (compensato dai sistemi di raffreddamento). Vediamo anche a fenomeno chiamato “striscio”, Trail verticale durante le riprese di un oggetto eccessivamente luminoso.
Il sensore CMOS
Tecnologia CMOS è stato creato per integrarsi nei computer, È più semplice e più recente.
Lei viene oggi maturità E la qualità del rendering è vicina alla tecnologia CCD.
A causa della semplicità della loro tecnologia e del basso consumo di energia, I sensori CMOS sono meno costosi e ti consentono di avere telecamere a un costo inferiore. L’attuale limite del CMOS sta nel loro Sensibilità a bassa luce. In effetti, non appena filmiamo scene non lettate, si traduce Un’immagine molto scura o piena di “rumore” (parassiti). Vediamo anche, in alcuni casi, Distorsioni dell’immagine durante i movimenti veloci.
Altri fattori giocano sulla qualità
Insomma, Possiamo dirlo La tecnologia CMOS (più recente) matura Ma quello, nel Dominio particolare delle telecamere di cantiera, non è (ancora) uguale tecnologia CCD In termini di sensibilità e rendering qualitativo dell’immagine.
Si noti che la qualità delle immagini video è anche collegata alla qualità dell’obiettivo e delle tecnologie associate: controllo dell’amplificazione (AGC), software di compensazione bianca (AWB), gestione automatica del contatore (WDR).
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Ilyass Badry – 26 giugno 2023 
Condivido con te la mia brutta esperienza B la nuova Astra . Auto acquistata in mesi 10/22 Sono stato costretto a muovermi circa 9 volte il servizio dopo le scale per regolare i problemi della fotocamera 360 e aria condizionata e ora sono di fronte a un problema NV: cabina di pilotaggio e lo schermo che si spegne da solo . Hadchi Kamel e la Yalah Waslah W 5900 km sono davvero deluso . 
WAFA HH – 22 febbraio 2022 
Lei Ram – 23 febbraio 2022 
