Разберете разликите между CMOS и CCD сензорите
Всички цифрови фотоапарати имат сензор за изображения, който улавя информация за създаване на снимка. Има два основни вида сензори за изображения - CMOS и CCD - и всеки има своите предимства.
Как работи сензорът за изображения?
Най-лесният начин да се разбере сензора за изображения е да се мисли за него като еквивалент на парче филм. Когато бутонът на затвора на цифровата камера е натиснат, светлината влиза в камерата. Изображението е изложено на сензора по същия начин, както би било изложено на парче филм в 35-милиметрова камера с филми.
Цифрови фотоапарати сензори се състоят от пиксели, които събират фотони (енергийни пакети на светлината), които се превръщат в електрическо зареждане от фотодиод. На свой ред тази информация се преобразува в цифрова стойност от аналогов към цифров преобразувател (ADC) , което позволява на камерата да обработва стойностите в крайното изображение .
Фотоапаратите DSLR и камерите за видеонаблюдение използват предимно два вида сензори за изображения: CMOS и CCD.
Какво представлява CCD сензор за изображения?
Сензорите CCD (Charge Coupled Device) преобразуват пикселните измервания последователно, използвайки веригите около самия сензор. CCD-тата използват един усилвател за всички пиксели.
ЦПУ се произвеждат в леярни със специално оборудване. Това се отразява в техните често по-високи разходи.
Има няколко отлични предимства за CCD сензора чрез сензор CMOS:
- По-малко шум и обикновено изображения с по-високо качество, особено в условия на слаба осветеност
- По-добра дълбочина на цвета, защото динамичният диапазон на сензора е често два пъти по-голям от този на сензорите CMOS
- По-висока разделителна способност и чувствителност към светлината
Какво е CMOS сензор за изображения?
Цифровите сензори CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) конвертират пикселни измервания едновременно, като използват схема на самия датчик. Сензорите CMOS използват отделни усилватели за всеки пиксел.
Сензорите на CMOS обикновено се използват в DSLR, защото те са по-бързи и по-евтини от CCD сензорите. Както Nikon, така и Canon използват сензори CMOS в своите DSLR фотоапарати от висок клас.
Сензорът CMOS също има своите предимства:
- По-бърза скорост на обработка, тъй като активните пиксели и ADC са на един и същ чип
- По-ниска консумация на енергия, до 100 пъти по-малка от CCD
- Интегрирани функции на камерата като автоматично експониране, цветно кодиране и компресиране на изображения директно в чипа
- Предотвратява "размазване", когато изображението е преекспонирано
- По-малко скъп производствен процес, подобно на всеки микропроцесор, ги прави по-евтини
- Качеството се е подобрило значително от въвеждането им
Сензори за масив на цветови филтри
На горния слой на датчика е монтиран матричен филтър, който улавя червените, зелените и сините компоненти на светлината, попадаща върху сензора. Следователно всеки пиксел може да измерва само един цвят. Другите два цвята се изчисляват от сензора въз основа на околните пиксели.
Макар че това може да повлияе леко на качеството на изображението, то едва ли е забележимо при днешните камери с висока разделителна способност. Повечето DSLRs използват тази технология.
Foveon сензори
Човешките очи са чувствителни към трите основни цвята на червено, зелено и синьо, а други цветове се изработват от комбинация от основните цветове. Във филмовата фотография, различните първични цветове излагат съответния химически слой на филма.
По същия начин, Foveon сензорите имат три сензорни слоя, всеки от които измерва един от основните цветове. Изображението се получава, като се съчетаят тези три слоя, за да се получи мозайка от квадратни плочки. Това все още е доста нова технология, която се използва в някои камери Sigma.