فن آوری CMOS دوربین مداربسته

در سال ۱۹۹۸ حسگرهای CMOS به عنوان فن آوری ثبت تصویر جایگزین برای CCD ابداع گردید. فن آوری مورد استفاده در ساخت CMOS همان فن آوری است که در سراسر جهان برای ساخت میلیونها ریزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار می گیرد از آنجا که روی این فن آوری کار زیادی صورت گرفته است و تولید آن در حجم انبوه می باشد، ساخت تراشه های CMOS نسبت به CCD ارزانتر است. دیگر مزیت این حسگرها نسبت به CCD این است که توان مصرفی آنها پایین تر می باشد. به علاوه، در حالی که CCD تنها برای ثبت شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه برداری می افتد کاربرد دارد، می توان از CMOS برای کاربردهای دیگر، نظیر تبدیل آنالوگ به دیجیتال، پردازش سیگنال های دریافت شده، تنظیم رنگ سفید و کنترل های دوربین مداربسته و غیره، استفاده نمود. همچنین می توان تراکم نقاط و عمق بیتی تصویر را به راحتی بدون افزایش بیش از اندازه قیمت بالا برد.

تراشه ی CMOS در هر پیکسل شامل ترانزیستورهایی هست که بار الکتریکی را تقویت می کند و به صورت مجزا برای هر پیکسل به پردازنده ارسال می کند.

 به خاطر مزایای زیاد این فن آوری، به نظر میرسد که در نهایت تمام دوربین های مداربسته معمولی دیجیتال از CMOS استفاده خواهند نمود و CCD فقط در دوربین های مداربسته حرفه ای و گرانقیمت به کار خواهد رفت. با رفع مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نویز و عدم توانایی در گرفتن عکسی از موضوعات متحرک در این فناوری CMOS یک سیستم بی رقیب خواهد شد.

خلاصه: دوربین های مداربسته CMOS نسبت به نوع دیگر دارای قیمت ارزان تری هستند اما کیفیت و وضوح تصویر آنها در مقایسه با دوربین مداربسته CCD پایین تر است. در تراشه CMOS عملیات تبدیل بار به ولتاژ به جای این که در مرحله آخر و به صورت کلی انجام پذیرد، در هر پیکسل و به طور جداگانه صورت می گیرد. این تفاوت در نحوه بازخوانی اطلاعات، تفاوت عمدهای در ساختمان، تواناییها و محدودیتهای تراشه ایجاد می کند. در این جا چند ویژگی کاربردی برای یک حسگر ایده آل بیان می شود و محدودیتها و مزایای هر کدام از حسگرهای CCD و CMOS ذکر می شود.

عملکرد بالا (مقدار سیگنالی که حسگر به ازای هر واحد انرژی نورانی ورودی، باز پس می دهد):

فن آوری CMOS

CMOSها در اینجا بسیار بهتر از CCDها عمل می کنند. چون عناصر بهبود بازدهی در ساختمان CMOSها بسیار ساده تر قرار می گیرند در حالیکه CCDها همواره دارای اتلاف انرژی زیادی هستند که البته این موضوع با تکنیکهای جدید تولید CCD در حال بهبود است.

یکنواختی و متناسب بودن نور در کلیه نقاط: به صورت ایده آل کلیه نقاط باید دارای نور یکنواختی باشند و عملکردهای غیرخطی ناهمسانی به وجود می آورند. البته باید میان یکنواختی تصویر در نور کامل و یکنواختی در تاریکی نسبی تفاوت قائل شد.

CMOSها در این مرحله به طور نسبی عملکرد مناسبی ندارند، چون هر پیکسل به صورت جداگانه آنالیز می شود و فیدبکی از خروجی برای تنظیم نور وجود ندارد. البته با وجود تقویت کنندههایی که از خروجی برای تصحیح نور فیدبک میگیرند کیفیت تصویر CMOSها تقریباً به CCDها نزدیک شده است (البته هنوز در مورد فضای تاریک،CMOSها در مقابل CCDها حرفی برای گفتن ندارند که در تصویربرداری های با سرعت بالا سرعت بالا به معنی رسیدن نور کمتری به حسگر است، این موضوع موجب تأثیر در کیفیت کل تصویر می شود).

سرعت در این خصوص ها به طور قابل ملاحظه ای از CCDها پیشی می گیرند. چون در آنها کلیه عملیات دوربین مداربسته تا مرحله ظهور بر روی صفحه در حسگر آن صورت می گیرد که البته سازندگان CMOS به خاطر کاربرد عمومی این حسگرها در دوربین های مداربسته معمولی به سرعت آن توجه خاصی داشتهاند، حال آن که در مورد CCD که در موارد خاصی صنعتی، طبی و غیره، به صورت حرفهای استفاده میشوند. این مشخصه به طور ویژه در نظر گرفته نشده است.

 لوله های عبور نور یکی دیگر از ویژگیهای فن آوری CMOS توانایی تمرکز بر روی اطلاعات خوانده شده از حسگر توسط لوله های عبور نور است که از این موضوع برای بهبود تصویر یک فریم و یا متمرکز شدن بر یک ناحیه کوچک میتوان استفاده کرد. CCDها در این مورد محدودیتهایی دارند که آنها را در سطحی پایین تر از CMOSها قرار می دهد.

نتیجه گیری و انتخاب حسگر:CMOSها دارای مدار مجتمع پیشرفته تر اتلاف انرژی کمترو اندازه کوچکتر، در مقابل کیفیت تصویری که ارائه میدهند، هستند. برای تولید انبوه دارای فن آوری مناسب تری بوده و در مواقعی که کیفیت تصویر اهمیت چندانی ندارد، کاربرد فراوان تری هستند. در مقابل CCDها کیفیت تصویر بالاتری ارائه میدهند و برای کاربردهایی که احتیاج به کیفیت بالاتری است، همچنان بهترین انتخاب هستند

مطالب مرتبط

آموزش های مرتبط :


پیش ثبت نام در دوره ها

با پر کردن فرم زیر در اسرع وقت با شما تماس گرفته می شود

  • 12 − 5 =
  • این فیلد برای اعتبار سنجی است و باید بدون تغییر باقی بماند .
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به این مطلب امتیاز دهید
2
Sending
User Review
0 (0 votes)