CMOS सेंसर के संचालन और विशेषताओं का तरीका | बॉमर फ्रांस, एक सीसीडी सेंसर और एक सीएमओएस सेंसर के बीच अंतर – वीएसबी ब्लॉग
CCD सेंसर और CMOS सेंसर के बीच अंतर
Contents
- 1 CCD सेंसर और CMOS सेंसर के बीच अंतर
- 1.1 ऑपरेटिंग मोड और सीएमओएस सेंसर की विशेषताएं
- 1.2 ईएमवीए 1288 मानक के अनुसार कैमरों और सेंसर के प्रदर्शन की संचालन, विशेषताओं और तुलना का तरीका
- 1.3 परिचालन सिद्धांत
- 1.4 प्रदर्शन तुलना
- 1.5 CCD सेंसर और CMOS सेंसर के बीच अंतर
- 1.6 CCD सेंसर
- 1.7 CMOS सेंसर
- 1.8 अन्य कारक गुणवत्ता पर खेलते हैं
- 1.9 मुक्त बोली
- 1.10 संपर्क करें
5) क्वांटम उपज [%]
एक छवि सेंसर फोटॉन को इलेक्ट्रॉनों में बदल देता है. रूपांतरण दर, क्वांटम उपज (क्यूई), तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है. फोटॉनों की संख्या जितनी अधिक है, इलेक्ट्रॉनों में बदल जाता है, उतना ही सेंसर फोटोसेंसिटिव होता है और छवि में उत्सर्जित जानकारी की मात्रा अधिक होती है. कैमरे के मापा मान निर्माता के निर्माता पी से डेटा से भिन्न हो सकते हैं. पूर्व. एक सुरक्षात्मक ग्लास या एक फिल्टर का उपयोग करने की स्थिति में.
ऑपरेटिंग मोड और सीएमओएस सेंसर की विशेषताएं
ईएमवीए 1288 मानक के अनुसार कैमरों और सेंसर के प्रदर्शन की संचालन, विशेषताओं और तुलना का तरीका
परिचालन सिद्धांत
छवि सेंसर फोटॉन को फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव द्वारा इलेक्ट्रिक लोड में बदल देते हैं. CCD (डिवाइस-लोड लोड-फ्री) सेंसर के विपरीत), CMOS सेंसर (पूरक धातु-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर) लोड को पहले से ही पिक्सेल पर बदलते हैं, तनाव में. यह डिजिटल रूप में प्रवर्धित, परिमाणित और प्रेषित है.
वर्तमान सीएमओएस सेंसर उनकी उच्च छवियों की गति और उनकी उत्कृष्ट छवि गुणवत्ता के साथ बहकते हैं. वे कुशल औद्योगिक कैमरों को छवियों का सटीक विश्लेषण करने की अनुमति देते हैं. तकनीकी प्रगति के कारण, उन्होंने अधिकांश अनुप्रयोगों में CCD सेंसर को बदल दिया.
निम्नलिखित प्रस्तुति मौलिक परिचालन सिद्धांत और सीएमओएस सेंसर की आवश्यक विशेषताओं का अवलोकन देती है.
1) पूर्ण क्षमता [इ – ] और संतृप्ति के लिए क्षमता [इ – ।
कल्पना कीजिए कि एक पिक्सेल एक “बकेट” है और यह पूरी क्षमता इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या है जिसे इस “बकेट” में संचित किया जा सकता है।. कैमरे के लक्षण वर्णन के लिए वास्तव में उपयोग की जाने वाली संतृप्ति क्षमता सीधे कैमरे की छवि में मापी जाती है. गैर-रैखिकता से बचने के लिए मूल्य आमतौर पर पूर्ण क्षमता से कम होता है. उच्च संतृप्ति क्षमता लंबे समय तक जोखिम की अनुमति देती है. एक सुपरएक्सपोज्ड पिक्सेल अधिकतम DN डिजिटल मान पर सेट किया गया है और इसलिए इसमें कोई उपयोगी जानकारी नहीं है.
2) पूर्ण संवेदनशीलता सीमा [इ – ।
पूर्ण संवेदनशीलता सीमा (एएसटी, निरपेक्ष संवेदनशीलता सीमा) फोटॉनों की न्यूनतम संख्या (न्यूनतम पता लगाने योग्य विकिरण) का वर्णन करता है, जिसके लिए कैमरा शोर की छवि में उपयोगी जानकारी को अलग कर सकता है. इसका मतलब है कि दहलीज कम, कैमरा उतना ही अधिक संवेदनशील. पूर्ण संवेदनशीलता सीमा में क्वांटम दक्षता, अंधेरे शोर के साथ -साथ फोटोनिक शोर भी शामिल है और इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए जब कम रोशनी का उपयोग किया जाता है, बजाय क्वांटम उपज पर विचार करने के लिए.
पूर्ण संवेदनशीलता सीमा उस सीमा के मूल्य से मेल खाती है जिसके लिए एसएनआर 1 (शोर के बराबर संकेत) के लायक है.
3) अंधेरे का कालातीत शोर [इ – ।
प्रत्येक पिक्सेल एक सिग्नल (अंधेरा) पैदा करता है, भले ही सेंसर जलाया नहीं जाता है. यदि एक्सपोज़र समय और तापमान में वृद्धि होती है, तो प्रत्येक पिक्सेल में प्रकाश के बिना इलेक्ट्रॉनों को उत्पन्न किया जाता है. अंधेरे संकेत में भिन्नता को अंधेरे के शोर के रूप में वर्णित किया गया है (इलेक्ट्रॉनों में मापा गया). अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए अंधेरे का एक कम अंधेरा फायदेमंद है. फोटोनिक शोर और परिमाणीकरण शोर के साथ अंधेरे का शोर एक कैमरे के शोर का वर्णन करता है.
4) डायनामिक्स [डीबी]
डायनामिक्स संतृप्ति क्षमता के अधिकतम और न्यूनतम संख्या के औसत दर्जे की संख्या के बीच का अनुपात है. उच्च गतिशील कैमरे एक साथ एक ही छवि के अंधेरे और स्पष्ट क्षेत्रों पर विस्तृत जानकारी प्रदान कर सकते हैं. यही कारण है कि एक उच्च गतिशील विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब छवि में अंधेरे और स्पष्ट क्षेत्र होते हैं या प्रकाश की स्थिति जल्दी से बदल जाती है.
5) क्वांटम उपज [%]
एक छवि सेंसर फोटॉन को इलेक्ट्रॉनों में बदल देता है. रूपांतरण दर, क्वांटम उपज (क्यूई), तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है. फोटॉनों की संख्या जितनी अधिक है, इलेक्ट्रॉनों में बदल जाता है, उतना ही सेंसर फोटोसेंसिटिव होता है और छवि में उत्सर्जित जानकारी की मात्रा अधिक होती है. कैमरे के मापा मान निर्माता के निर्माता पी से डेटा से भिन्न हो सकते हैं. पूर्व. एक सुरक्षात्मक ग्लास या एक फिल्टर का उपयोग करने की स्थिति में.
5) अधिकतम सिग्नल-आउटलेट (SNRMAX) [DB]
सिग्नल-आउट (एसएनआर) अनुपात ग्रे के मूल्य (अंधेरे शोर के लिए सही) और सिग्नल की ध्वनि के बीच का अनुपात है. यह अक्सर डीबी में व्यक्त किया जाता है. एसएनआर मुख्य रूप से के गुणांक और अंधेरे के शोर पर निर्भर करता है और फोटॉनों की संख्या के साथ बढ़ता है. अधिकतम SNR (SNRMAX) तब तक पहुंच जाता है जब पिक्सेल ने संभावित संतृप्ति क्षमता के अधिकतम इलेक्ट्रॉनों को जमा किया हो.
7) केफिक्ट के (डीएन/इ – ))
एक कैमरा छवि सेंसर के इलेक्ट्रॉनों (ई -) को संख्यात्मक मान (डीएन) में बदल देता है. यह रूपांतरण सिस्टम के सामान्य प्रवर्धन k द्वारा इंगित किया गया है, जो कि चुनाव (ई -) द्वारा संख्यात्मक मान (डीएन) में व्यक्त किया गया है: के इलेक्ट्रॉनों को डीएन के ग्रे मूल्य को बढ़ाने के लिए आवश्यक है. K गुणांक थर्मल डिजाइन और कैमरे के इलेक्ट्रॉनिक्स पर निर्भर करता है. एक बेहतर K गुणांक संतृप्ति क्षमता की कीमत पर रैखिकता में सुधार कर सकता है.
प्रदर्शन तुलना
EMVA 1288 मानक के साथ, EMVA (यूरोपीय मशीन विजन एसोसिएशन) औद्योगिक छवि प्रसंस्करण में छवि सेंसर और कैमरों के लिए समान और उद्देश्य माप और लक्षण वर्णन के तरीकों को परिभाषित करता है, और इस प्रकार कैमरों के वितरकों के बीच तुलना को प्रोत्साहित करता है.
CCD सेंसर और CMOS सेंसर के बीच अंतर
छवि सेंसर प्रमुख घटकों में से एक है प्रभाव कैमरे की गुणवत्ता. यह विद्युत संकेतों में प्रकाश संकेतों के परिवर्तन को सुनिश्चित करता है. वीडियो निगरानी में, हम पाते हैं दो प्रौद्योगिकियां: सीसीडी सेंसर (लोडेड कपल डिवाइस) और सीएमओएस सेंसर (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर).
CCD सेंसर
CCD तकनीक रही है विशेष रूप से विकसित, सिनेमा के लिए 20 साल पहले, और इसलिए कैमरे उद्योग के लिए.
वह से है सीएमओएस सेंसर की तुलना में बेहतर गुणवत्ता विशेष रूप से इसके संदर्भ में प्रकाश संवेदनशीलता जो एक बेहतर छवि को अनडेन्सपोज़र में भी प्रतिपादन की अनुमति देता है.
एक गैर -मानक निर्माण प्रक्रिया और कैमरों में एकीकरण में कठिनाई प्रौद्योगिकी बनाते हैं CCD एक अधिक जटिल और इसलिए अधिक महंगी तकनीक.
एक CCD सेंसर अधिक ऊर्जा का उपभोग करता है और परिणामी गर्मी उत्पादन की उपस्थिति को बढ़ावा देता है परजीवी संकेत (कूलिंग सिस्टम द्वारा मुआवजा). हम भी देखते हैं घटना को “स्मीयर” कहा जाता है, एक अत्यधिक चमकदार वस्तु को फिल्माते समय ऊर्ध्वाधर ट्रेल.
CMOS सेंसर
तकनीकी CMOS को कंप्यूटर में एकीकृत करने के लिए बनाया गया था, यह सरल और अधिक हाल ही में है.
वह आता है आज परिपक्वता और रेंडरिंग की गुणवत्ता CCD तकनीक के करीब है.
उनकी तकनीक की सादगी और कम ऊर्जा की खपत के कारण, CMOS सेंसर कम खर्चीले हैं और आपको कम लागत पर कैमरे रखने की अनुमति देते हैं. CMO की वर्तमान सीमा उनके बारे में निहित है कम प्रकाश संवेदनशीलता. दरअसल, जैसे ही हम दृश्यों को अनलिट करते हैं, इसके परिणामस्वरूप होता है एक छवि या तो बहुत अंधेरा है या “शोर” (परजीवी) से भरा है. हम कुछ मामलों में भी देखते हैं, तेज आंदोलनों के दौरान छवि विकृतियां.
अन्य कारक गुणवत्ता पर खेलते हैं
निष्कर्ष के तौर पर, हम कह सकते हैं कि सीएमओएस प्रौद्योगिकी (अधिक हाल ही में) परिपक्वता लेकिन वह, में वीडियोसुर्विलेंस कैमरों का विशेष डोमेन, यह (अभी तक) समान सीसीडी तकनीक नहीं है छवि की संवेदनशीलता और गुणात्मक प्रतिपादन के संदर्भ में.
ध्यान दें कि वीडियो छवियों की गुणवत्ता भी उद्देश्य और संबंधित प्रौद्योगिकियों की गुणवत्ता से जुड़ी हुई है: प्रवर्धन नियंत्रण (AGC), सफेद मुआवजा सॉफ्टवेयर (AWB), स्वचालित काउंटर -डे मैनेजमेंट (WDR).
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