تفاوت حسگرهای CCD و CMOS

تفاوت سنسور نوع CCD و CMOS در چيست؟

این روزهای از انواع سنسورها یا حسگرهای CMOS و CCD در دوربينهای دیجيتال استفاده میشود. اصطلاح Complementary Metal Oxide عبارت سرنام CMOS اصطلاح و Charge Coupled Device عبارت سرنام CCD Semiconductor است. با اینکه این دو فناوری از نظر ماهيت تفاوت چندانی ندارند٬ اما در نحوه استفاده از نور دریافت شده و انتقال آن به صورت سيگنالهای الکتریکی متفاوتند. حسگرهای نوری از هزاران ردیف المان نيمههادی بسيار کوچک و حساس به نور تشکيل شدهاند که میتوانند ذرات یا فوتونهای نور را به بار الکتریکی تبدیل کنند. هرچه شدت نور تابيده شده بر این عناصر الکترونيکی ریز٬ بيشتر باشد٬ ميزان الکتریسته توليد شده توسط آنها نيز بيشتر میشود. در حسگرهای CCD بار الکتریکی توليد شده در هر سلول باید به صورت تک به تک و ردیف به ردیف خوانده شود و قبل از آنکه حسگر بتواند آماده عکسبرداری بعدی شود باید تمام اطلاعات مربوط به عکس قبلی یعنی الکتریسيته حاصل از تابش نور تصویر قبلی از روی آن پاک شود. در حسگرهای ٬CMOS هر عنصر حساس به نور میتواند جداگانه خوانده شود زیرا دارای یک مختصات X و Y منحصر به فرد است که قابل آدرسدهی و خوانده شدن است. هر پيکسل در حسگرهای CMOS دارای چند ترانزیستور و المان نيمههادی مرتبط است که در کنار آنها قرار میگيرد بنابراین برخی از فوتونهای نور به جای اینکه با سطح سلولهای نورسنج برخورد کنند با این نيمههادیها برخورد کرده و به هدر میروند. بنابراین تجربه نشان داده است که حسگرهای CCD به دليل سادگی ساختمان و عدم استفاده از المانهای نيمههادی اضافی٬ سيگنال شفافتری توليد میکنند و به همين دليل تصاویر ثبتشده توسط آنها شفافتر است و کيفيت بيشتری دارد. در عوض حسگرهای CMOS به دليل قابليت آدرس دهی دقيق هر پيکسل دارای کاربردهای چند منظوره هستند و علاوه بر ثبت تصویر میتوان از آنها برای نورسنجی٬ فوکوس اتوماتيک و کارهای دیگر مورد نياز در حين عکاسی استفاده کرد. بنابراین حسگرهای CMOS باهوشترند و میتوانند خيلی از عمليات پردازش تصویر را به جای واگذارکردن به پردازنده دوربين دیجيتال خودشان انجام دهند. ضمن اینکه مصرف برق این حسگرها دهها برابر کمتر از حسگرهای CCD است

نتيجه اینکه دوربينهای ساخته شده با حسگرهای CMOSسریعتر و مقرون به صرفهترند و به دليل خودکفا بودن حسگر برای برخی از عمليات پردازش تصویر نياز کمتری به استفاده از قطعات الکترونيکی اضافی دارند و هزینه تمام شده دوربين و ميانگين مصرف باتری آن کاهش مییابد. در مجموع بنا به دلایل ذکر شده٬ فعلا با فناوری موجود دوربينهای دیجيتال حرفهای از سنسورهای CCD استفاده میکنند. اما در دوربينهای دیجيتالی ارزان قيمت از سنسورهای CMOS بهره گرفته میشود. اگر در آینده فناوری بهکار رفته در سنسورهای CMOS اصلاح شود٬ احتمالا با یک افت شدید در قيمت دوربينهای دیجيتال حرفهای و پيشرفت قابل ملاحظه در این وسایل روبرو خواهيم شد.

مفهوم burst...