Как работает CMOS-датчик изображения?

Датчик изображения CMOS (комплементарный металл-оксид-полупроводник) — это тип датчика изображения, который использует полупроводниковый чип для преобразования света в электрические сигналы. Датчики изображения CMOS обычно используются в цифровых камерах, смартфонах и других электронных устройствах.

Вот базовый обзор того, как работает CMOS-датчик изображения:

1. Съемка света :Датчик изображения CMOS состоит из множества крошечных светочувствительных ячеек, называемых пикселями. Когда свет падает на пиксель, он создает электрический заряд, пропорциональный интенсивности света.

2. Перенос и накопление заряда :электрические заряды, генерируемые в каждом пикселе, передаются в узел хранения, расположенный внутри пикселя. В результате этого процесса накопления заряда создается регистр считывания, в котором хранятся значения пикселей.

3. Считывание и обработка :Накопленные заряды в регистре считывания затем считываются через схемы считывания, параллельные столбцам. Значение каждого пикселя усиливается и преобразуется в цифровой сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

4. Обработка сигналов :Цифровые сигналы от АЦП проходят различные этапы обработки изображения, такие как шумоподавление, коррекция цвета и улучшение изображения, для получения окончательного изображения.

5. Вывод :Обработанные данные изображения затем отправляются на внешний процессор, например микропроцессор или процессор цифровых сигналов (DSP), для дальнейшей обработки и хранения.

По сравнению с датчиками изображения с зарядовой связью (CCD) датчики изображения CMOS имеют ряд преимуществ, в том числе:

- Низкое энергопотребление

- Улучшены шумовые характеристики

- Более высокая интеграция со схемами обработки

- Более высокая скорость считывания

- Возможность выполнения внутрикристальной обработки.

Эти преимущества сделали КМОП-датчики изображения наиболее широко используемой технологией для цифрового изображения в различных приложениях.