En CMOS-billedsensor er en type billedsensorteknologi inden for nogle digitale kameraer, der består af et integreret kredsløb, der optager et billede. Du kan tænke på billedsensoren som ligner filmen i et gammelt filmkamera.
Den komplementære metaloxid halvleder-sensor (CMOS) består af millioner af pixel sensorer, som hver omfatter en fotodetektor. Når lys kommer ind i kameraet gennem linsen, rammer den CMOS-billedsensoren, hvilket får hver fotodetektor til at akkumulere en elektrisk ladning baseret på den mængde lys, der rammer den. Digitalkameraet konverterer derefter ladningen til en digital læsning, som bestemmer styrken af lyset målt ved hver fotodetektor, såvel som farven. Den software, der bruges til at vise billeder, konverterer disse aflæsninger til de enkelte pixler, der udgør billedet, når de vises sammen.
CMOS Vs. CCD
CMOS bruger en lidt anden teknologi fra CCD, hvilket er en anden type billedsensor, der findes i digitale kameraer. Flere digitale kameraer bruger CMOS-teknologi end CCD, fordi CMOS-billedsensorer bruger mindre strøm og kan transmittere data hurtigere end CCD. CMOS-billedsensorer har en tendens til at koste lidt mere end CCD.
I de tidlige dage af digitale kameraer var batterierne større, fordi kameraerne var større, og derfor var CCDs forhøjede strømforbrug ikke et væsentligt problem. Men som digitale kameraer krympede i størrelse, der kræver mindre batterier, blev CMOS en bedre løsning.
Og som billedsensorer har set konstant stigende i antallet af pixels, som de optager, er evnen hos en CMOS-billedsensor til at bevæge dataene hurtigere på chippen og andre komponenter i kameraet versus CCD blevet mere værdifuld.
Fordele ved CMOS
Et område, hvor CMOS virkelig har en fordel i forhold til andre billedsensorteknologier, er i de opgaver, den kan udføre på chip, i stedet for at sende billedsensordata til kameraets firmware eller software til bestemte behandlingsopgaver. For eksempel kan en CMOS-billedsensor udføre støjreduktionsfunktioner direkte på chippen, hvilket sparer tid, når der flyttes data inde i kameraet. CMOS-billedsensoren vil også udføre analoge til digitale konverteringsprocesser på chippen, og noget CCD-billedsensorer kan ikke udføre. Nogle kameraer vil endda udføre autofokusarbejdet på CMOS-billedsensoren, hvilket igen forbedrer kameraets samlede ydelseshastigheder.
Fortsatte forbedringer i CMOS
Da kameraproducenterne har migreret mere mod CMOS-teknologi til billedfølere i kameraer, har der været flere forskere i teknologien, hvilket resulterer i stærke forbedringer. For eksempel, mens CCD-billedsensorer plejede at være billigere end CMOS at fremstille, har det yderligere forskningsfokus på CMOS-billedsensorer gjort det muligt for CMOS at fortsætte med at falde.
Et område, hvor denne vægt på forskning har været til gavn for CMOS, er i lavt lysteknologi. CMOS-billedsensorer viser fortsat forbedring i deres evne til at optage billeder med anstændige resultater i lavt lysfotografering. CMOS-støjreduktionsfunktionerne på chippen er steget støt de seneste år, hvilket yderligere forbedrer CMOS-billedsensorens evne til at fungere godt i svagt lys.
En anden nylige forbedring af CMOS var indførelsen af tilbagebelyset billedsensorteknologi, hvor ledningerne, der bevæger data fra billedsensoren til kameraet, blev flyttet fra forsiden af billedsensoren - hvor de blokerede noget af det lys, der ramte sensoren - - til bagsiden, hvilket gør CMOS-billedsensoren i stand til at fungere bedre i svagt lys, samtidig med at chipets evne til at bevæge data bevares ved en højhastighedssensor i forhold til CCD-billedsensorer.
