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圖像傳感器,是組成數字攝像頭的重要組成部分。根據元件的不同,可分為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)兩大類。
圖像傳感器,是組成數字攝像頭的重要組成部分。根據元件的不同,可分為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)兩大類。
圖像傳感器,是組成數字攝像頭的重要組成部分。根據元件的不同,可分為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)兩大類。
了解CCD和CMOS芯片的成像原理和主要參數對于產品的選型時非常重要的。同樣,相同的芯片經過不同的設計制造出的相機性能也可能有所差別。
CCD和CMOS的主要參數有以下幾個:
1. 像元尺寸
像元尺寸指芯片像元陣列上每個像元的實際物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um, 9um , 7um , 6.45um ,3.75um 等。像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對光的響應能力,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數量越多,在同樣的光照條件和曝光時間內產生的電荷數量越多。對于弱光成像而言,像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。
2. 靈敏度
靈敏度是芯片的重要參數之一,它具有兩種物理意義。一種指光器件的光電轉換能力,與響應率的意義相同。即芯片的靈敏度指在一定光譜范圍內,單位曝光量的輸出信號電壓(電流),單位可以為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流明(V/lm)。另一種是指器件所能傳感的對地輻射功率(或照度),與探測率的意義相同,。單位可用瓦(W)或勒克斯(Lux)表示。
3. 壞點數
由于受到制造工藝的限制,對于有幾百萬像素點的傳感器而言,所有的像元都是好的情況幾乎不太可能,壞點數是指芯片中壞點(不能有效成像的像元或相應不一致性大于參數允許范圍的像元)的數量,壞點數是衡量芯片質量的重要參數。
4. 光譜響應
光譜響應是指芯片對于不同光波長光線的響應能力,通常用光譜響應曲線給出。
從產品的技術發展趨勢看,無論是CCD還是CMOS,其體積小型化及高像素化仍是業界積極研發的目標。因為像素尺寸小則圖像產品的分辨率越高、清晰度越好、體積越小,其應用面更廣泛。
從上述二種圖像傳感器解析度來看,未來將有幾年時間,以130萬像素至200萬像素為界,之上的應用領域中,將仍以CCD主流,之下的產品中,將開始以CMOS傳感器為主流。業界分析2014年底至2015初,將有300萬像素的CMOS上市,預測CMOS市場應用超越CCD的時機一般在2004年-2005年。
CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)是兩種廣泛應用于圖像傳感器技術的器件。它們各自具有獨特的特點和優勢,適用于不同的應用場景。
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