什么是CMOS图像传感器?

传感器影响图像比您意识到的更多

在某些相机图像传感器中发现了CMOS技术。
Tryphoto / Getty图像

互补的金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器是一种类型图像传感器一些数码相机内的技术。它由记录图像的集成电路组成。您可以将图像传感器视为与旧胶卷相机中的胶卷相似。

CMOS传感器包括数百万像素传感器,每个都包括光电探测器。当光从镜头进入摄像头时,它会击中CMOS图像传感器,这会导致每个光电探测器根据击中其光的光量积累电荷。

然后,数码相机将电荷转换为数字读数,该数字读数确定了每个光电探测器和颜色测量的光的强度。用于显示照片的软件将这些读数转换为单个像素,这些像素在一起显示时构成了照片。

CMOS与CCD

CMO使用与带电耦合设备(CCD)的技术略有不同 - 另一个图像传感器的类型在数码相机中发现。与CCD相比,更多的数码相机使用CMOS技术,因为CMOS图像传感器使用的功率较少,并且比CCD更快地传输数据。但是,CMOS图像传感器的成本往往比CCD高。

而且,随着图像传感器的录制像素数量的增加,CMOS图像传感器在芯片上更快地将数据移动到相机的其他组件的能力变得更加有价值。

在数码相机的早期,由于摄像头更大,电池较大,因此CCD的更高的功耗不是一个巨大的问题。但是,随着数码相机的尺寸缩小,需要较小的电池,CMOS成为更好的选择。

CMO的好处

CMO确实比其他图像传感器技术具有优势的一个领域是它能够在芯片上执行的任务,而不是将图像传感器数据发送到相机的固件或软件进行处理。例如,CMOS图像传感器可以直接在芯片上执行降噪功能,从而节省了在相机内移动数据时的时间。

CMOS图像传感器还可以在芯片上执行模数转换过程 - CCD图像传感器无法做到。一些相机甚至会在CMOS图像传感器本身上执行自动对焦工作,这再次提高了相机的整体性能速度。

CMO的持续改进

随着摄像头制造商已朝着相机中的图像传感器迁移到CMOS技术时,该技术的研究已经进行了更多的研究,从而实现了强烈的改进。例如,尽管CCD图像传感器过去比CMO更便宜,但对CMOS图像传感器的额外研究重点使CMOS的成本继续下降。

对研究的强调使CMO受益的一个领域是低光技术。CMOS图像传感器继续显示出其记录图像具有不错的摄影作用的能力。近年来,CMO的片上降噪功能稳步增强,进一步提高了CMOS图像传感器在弱光下表现良好的能力。

CMO最近的另一个改进是引入反向刷新的图像传感器技术。采用此设计,将数据从图像传感器转移到相机的电线从图像传感器的前部移动(它们可以将传感器撞击传感器的某些光线)移到背面。与CCD图像传感器相比,这有助于CMOS图像传感器在弱光下表现更好,同时保留芯片在高速移动数据的能力。

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