Матриця фотоапарата виконує функцію оцифровки параметрів світла на її поверхні. На сьогоднішній день ринок фототехніки розділився на два табори: пристрої, що використовують матрицю CMOS і пристрої, що використовують матрицю CCD. Говорити про пріоритет однієї технології над іншою не представляється можливим, хоча частка CMOS в звітах про продажі трохи вище, однак це пояснюється об'єктивними вимогами користувача, а не властивостями безпосередньо матриць. Найчастіше в процесі вибору вирішальну роль грає вартість.
Зміст статті
- визначення
- порівняння
- висновки
визначення
матриця CCD - мікросхема, що складається з світлочутливих фотодіодів і створена на кремнієвій основі. В основі роботи лежить принцип дії приладу з зарядовим зв'язком.
матриця CMOS - мікросхема, створена на основі польових транзисторів з ізольованим затвором з каналами різної провідності.
до змісту ↑порівняння
Ключова різниця між матрицями CMOS і CCD складається в абсолютно різних принципах роботи. CCD оцифровує отриману аналогову картинку, CMOS - відразу кожен піксель зображення. Трохи докладніше: електричний заряд в пікселях (світлодіодах) CCD-матриці перетворюється в електричний потенціал, посилюється в аналоговому підсилювачі за межами світлочутливого сенсора і тільки потім оцифровується за допомогою аналогово-цифрового перетворювача. Електричний заряд в пікселях CMOS-матриці накопичується в конденсаторах, з яких знімається електричний потенціал, передається в аналоговий підсилювач і оцифровується за допомогою такого ж перетворювача. Деякі нові CMOS-матриці забезпечені підсилювачами аналогового сигналу, вбудованими безпосередньо в піксель.
Ще один важливий момент: кількість підсилювачів для матриць CCD і CMOS різний. В останніх підсилювачів більше, тому якість зображення при проходженні сигналу дещо знижується. Тому саме CCD застосовується в створенні фототехніки, призначеної для створення зображень високого ступеня деталізації, наприклад, в дослідницьких, медичних, промислових цілях. З CMOS ми стикаємося щодня: більшість камер в мобільній електроніці виконані на основі саме таких матриць.
Якість отриманого зображення залежить ще від однієї обставини - щільності фотодіодів. Чим вони розташовані ближче, тим менше ділянок матриці, де фотони пропадають вхолосту. CCD якраз пропонує макет без зазорів між фотодіодами, тоді як в CMOS вони існують - там розташовані транзистори.
Матриці CCD набагато дорожче CMOS і енерговитратних, тому установка їх там, де досить якості зображення, наближеного до середнього, недоцільна. CCD-матриці мають високу чутливість, відсоток заповнення пікселів у них вище і досягає практично 100%, рівень шумів демонструють низький. Матриці CMOS забезпечують високий рівень швидкодії, однак поступаються CCD за показниками чутливості і шуму. CCD-технологія, на відміну від CMOS, не дозволяє виконувати серійну зйомку або відеозйомка. Тому їх застосування в мобільній електроніці, наприклад, не виправдовується призначенням самих пристроїв. Скажімо так, CCD - матриця для професійної фототехніки.
до змісту ↑висновки
- CCD - матриця на кремнієвій основі, що діє як прилад із зарядним зв'язком, CMOS - матриця на основі польових транзисторів.
- Аналоговий сигнал в матриці CCD перетворюється за межами світлочутливого сенсора, в матриці CMOS - безпосередньо в пікселі.
- Якість зображення, одержуваного від CCD, вище, ніж від CMOS.
- CCD енерговитратності.
- CMOS дозволяє знімати відео і робити серійні фото.
- CMOS набула поширення в мобільній електроніці.
