cámaras digitales mencionados, las cámaras digitales tienen que decir es el corazón - el elemento fotosensible . En comparación con una cámara convencional, una cámara convencional utilizando la "película" como la información de vector se registra, y una cámara digital "película" que es la formación de imágenes elemento fotosensible , y es integral con una cámara, corazón cámara digital. Fotorreceptores está en el corazón de las cámaras digitales, es la tecnología más crítico. ruta de la cámara digital de desarrollo, se puede decir que el camino hacia el desarrollo del fotorreceptor. Core del elemento de imagen actual de una cámara digital, hay dos: uno es el CCD dispositivos (de acoplamiento de carga) son ampliamente utilizados y el otro es un dispositivo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
elemento fotosensible obras
de acoplamiento de carga dispositivo sensor de imagen CCD (Charge Coupled Device), que utiliza una alta sensibilidad material semiconductor hecho de luz en lata carga eléctrica, a través de convertidor analógico a digital de chip en una señal digital, una señal digital después comprimido por el interior de la cámara después de los de memoria flash tarjetas de memoria o disco duro interno, es posible transferir fácilmente los datos al ordenador, y el ordenador a través de medios de procesamiento, de acuerdo con la necesidad de modificar la imagen y la imaginación. CCD mediante un número de unidades sensibles, por lo general en unidades de megapíxeles. Cuando la superficie del CCD expone a la luz, la carga de cada unidad fotosensible se reflejará en el conjunto, todas las señales generadas por las unidades fotosensibles conjunto, constituyen una imagen completa.
En comparación con las películas tradicionales y el CCD, CCD está más cerca de la obra visual del ojo humano. Pero, la retina del ojo humano es responsable de la intensidad de la luz de las células madre inducidas y las células del cono de la detección del color, visual división composición de detección de mano de obra. CCD Después de más de 35 años de desarrollo, aproximadamente la forma y modo de funcionamiento se han finalizado. CCD compuesto principalmente por una rejilla mosaico similares, concentrándoseLas lentes y almohadillas en la parte inferior de la mayoría de los componentes de la matriz de circuitos electrónicos. CCD es actualmente capaz de producir las empresas son: SONY, Philps, Kodak, Matsushita , Fuji y Sharp, la mayoría de los fabricantes japoneses.
Complementarios CMOS semiconductor de óxido metálico (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) y CCD pueden ser el mismo como un semiconductor cambios de luz registradas en la cámara digital. CMOS tecnología de fabricación y de computación general fichas ninguna diferencia, principalmente utilizando tanto silicio y elementos semiconductores de germanio hicieron así sucesivamente coexistir con un CMOS N (con - e) y P (+ cinta eléctrica) etapa el semiconductor, el cual la corriente es generada por dos efectos complementarios se puede interpretar como registros de chip e imágenes. Sin embargo, inconveniente CMOS es demasiado propensos a punto varios, principalmente debido al diseño inicial de los CMOS en el tratamiento de imágenes que cambian rápidamente, debido a la variación de la corriente con demasiada frecuencia y productos sobrecalentamiento.
Diferencia entre los dos elementos fotosensibles
pueden ser vistos por los principios de trabajo de los dos elementos fotosensibles, CCD tiene la ventaja de la calidad de imagen es buena, pero debido al complejo proceso de fabricación, sólo un puñado de empresas capaces de dominar, lo que resulta en altos costes de fabricación, especialmente CCD grande, el precio es muy alto. Al mismo tiempo, en los últimos años, CCD de 300.000 píxeles desde el principio, ha sido desarrollado para 600 millones y aumentar el píxel ha llegado a un límite.
En la misma resolución, CMOS precio más barato que CCD, pero los dispositivos CMOS resultantes calidad de la imagen es menor en comparación con el CCD es. Hasta el momento, la gran mayoría de las cámaras digitales del mercado y de nivel de consumo de gama alta utilizan sensores CCD como; sensor CMOS se utiliza en algunos productos de gama baja como el cabezal de la cámara, si es que los fabricantes de cámaras utilizan cámara CCD pedir demasiado sensores, los fabricantes no escatimar esfuerzos para su bombo como punto de venta, incluso como una "cámara digital" en el nombre. Durante un tiempo, si el sensor CCD en una de las personas para determinar el grado de la cámara digital estándar.
CMOS sensor de imagenUna de las ventajas es que el consumo de energía es más baja que la CCD, CCD para proporcionar una excelente calidad de imagen, es decir, pago de mayor consumo de energía, como el transporte de carga suave, reducción de ruido, la necesidad de mejorar el efecto de la transmisión diferencial de presión. Pero CMOS de sensores de imagen de cada píxel en una carga de tensión, amplifica ponen antes de la lectura, puede ser impulsado por un suministro de 3.3V, el consumo de energía es menor que el CCD. CMOS de imagen sensor ventaja adicional está integrado con el circuito periférico es alta, el ADC puede ser procesador de señal integrado, de modo que el volumen se redujo de manera significativa, por ejemplo, sensor de imagen CMOS, sólo un conjunto de potencia, pero la necesidad CCD tres o cuatro conjunto de energía debido a los diferentes procesos y el procesador de señal CCD y el ADC, para reducir el volumen del paquete de CCD es difícil. Pero el problema de imagen CMOS sensor de solución principal es reducir la generación de ruido, ya sea el futuro sensor de imagen CMOS se puede cambiar el destino CCD reprimida sido durante mucho tiempo, el desarrollo futuro de la tecnología es la clave.
Los factores que afectan el sensor
para cámaras digitales, elemento de imagen del sensor de imagen tiene dos aspectos principales: En primer lugar, la zona del elemento fotosensible, y el segundo es el elemento fotosensible de profundidad de color .
Cuanto mayor sea el área del elemento fotosensible, una imagen más grande, en las mismas condiciones, para grabar una imagen con más detalle, la interferencia entre píxeles es pequeño, mejor será la calidad de imagen. Pero con la cámara digital compacto y elegante para desarrollar en la dirección de un sensor de área sólo pueden ser cada vez más pequeños.
Además de la zona, no es un indicador importante del elemento fotosensible, es decir, la profundidad de color , que es un poco de color, es decir, el número de bits con dígitos binarios para grabar los tres colores primarios. cámaras digitales no profesionales son miembro típicamente fotosensible 24, el alto punto de muestreo fue de 30, mientras que la grabación es todavía 24, el dispositivo de formación de imágenes de la cámara digital profesional está al menos 36, se dice que tiene 48 el CCD. Para el dispositivo de 24 bits, el valor de luminancia de la unidad de detección de luz puede grabar un máximo de 256 = 2 ^ 8, cada uno de los colores primarios con un 8-bitdígitos binarios que representan para grabar 256x256x256 colores es de unos 16,77 millones de dólares. Para el dispositivo 36, el valor de luminancia de la unidad de detección de luz puede grabar un máximo de 2 ^ 12 = 4096, cada uno de los colores primarios con un 12-bit número binario para representar el color es para grabar hasta aproximadamente 6870 millones tipos 4096x4096x4096 . Por ejemplo, si un sujeto es, la luminancia de la parte brillante es 400 veces la porción de luminancia más oscura con el elemento fotosensible 24 utilizando una cámara digital para disparar, y si las piezas a bajo exposición a la luz, que todos luminancia 256 partes de la preparación, están sobreexpuestas, el nivel de pérdida, se forma un punto brillante, si la prensa destacado porción está expuesto, las partes enteras de la cierta luminancia subexpuesta, si se utiliza la cámara digital profesional 36 del elemento fotosensible, no lo hará hay un problema de este tipo.
Desarrollo de fotosensible elemento
CCD de 1969 por los EE.UU. Campana desarrolló fuera del laboratorio. En la década de 1980, aunque el sensor de imagen CCD es defectuoso, debido a la investigación en curso ha superado finalmente las dificultades, pero después de la mitad de la década de 1980 para crear una alta resolución y CCD de alta calidad. En la década de 1990 de megapíxeles CCD de alta resolución producidos, el desarrollo del CCD en este momento es a pasos agigantados, el desarrollo CCD calcular hasta el momento hay más de veinte años. En la década de 1990, la tecnología CCD ha habido un rápido desarrollo, al mismo tiempo, CCD unidad de área es también cada vez más y más pequeños. Sin embargo, mientras que el área CCD para mejorar la calidad de imagen de la imagen reducida, SONY 1989 desarrollado Super HAD CCD, el nuevo elemento fotosensible se reduce en un caso en el área CCD, amplificador interno depender magnificación CCD conjunto mejorar la calidad de la imagen. han aparecido después de la nueva estructura del CCD, EXVIEW HAD CCD, la tecnología de filtro de cuatro colores (aplicado específicamente para SONY F828). Fuji cámara digital está usando el Super CCD (Super CCD), Super CCD SR.
Por CMOS, tiene la facilidad de producción en masa, y rápido, de bajo costo, será la clave de la dirección de desarrollo de dispositivos de cámaras digitales. Actualmente, en virtud del Canon, y los esfuerzos continuos de la otra compañía, los nuevos dispositivos CMOS continúa introduciendo nuevos dispositivos CMOS alcance, alta dinámica ha surgido, esta tecnología elimina la necesidad de obturación, la abertura, el control automático de ganancia y la corrección de gamma, acercándolos a la la calidad de imagen CCD. Además, como CMOS plasticidad inherente, se puede hacer un alto pixel CMOS sensor y grandes costos no suben mucho. estancamiento relativo en comparación con el CCD, CMOS como una cosa nueva y vigorosa vitalidad demostrado. Como un componente básico de una cámara digital, fotorreceptores CMOS para reemplazar gradualmente la tendencia ha sido el sensor CCD, y es de esperar se convierten en la corriente principal de los fotorreceptores en un futuro próximo.
