Een CMOS-beeldsensor is een type beeldsensortechnologie in sommige digitale camera's, bestaande uit een geïntegreerd circuit dat een beeld opneemt. Je kunt denken dat de beeldsensor vergelijkbaar is met de film in een oude filmcamera.
De complementaire metaaloxide-halfgeleider (CMOS) -sensor bestaat uit miljoenen pixelsensoren, die elk een fotodetector bevatten. Terwijl er licht door de lens de camera binnenkomt, treft het de CMOS-beeldsensor, waardoor elke fotodetector een elektrische lading verzamelt op basis van de hoeveelheid licht die erop valt. De digitale camera converteert vervolgens de lading naar een digitale meting, die de sterkte van het licht dat bij elke fotodetector wordt gemeten, en de kleur bepaalt. De software die wordt gebruikt om foto's weer te geven, converteert die meetwaarden naar de afzonderlijke pixels waaruit de foto bestaat wanneer ze samen worden weergegeven.
CMOS Vs. CCD
CMOS maakt gebruik van een iets andere technologie van CCD, wat een ander type beeldsensor is dat wordt gevonden in digitale camera's. Meer digitale camera's gebruiken CMOS-technologie dan CCD, omdat CMOS-beeldsensoren minder stroom verbruiken en sneller gegevens kunnen verzenden dan CCD. CMOS-beeldsensoren kosten meestal een beetje meer dan CCD.
In de begindagen van digitale camera's waren de batterijen groter omdat de camera's groter waren, en het hoge stroomverbruik van de CCD was dus geen groot probleem. Maar toen digitale camera's kleiner werden en kleinere batterijen nodig hadden, werd CMOS een betere optie.
En omdat beeldsensoren consequent toenamen in het aantal pixels dat ze opnemen, is het vermogen van een CMOS-beeldsensor om de gegevens sneller op de chip te verplaatsen en naar andere componenten van de camera versus CCD, waardevoller geworden.
Voordelen van CMOS
Een gebied waar CMOS echt een voordeel heeft ten opzichte van andere beeldsensortechnologieën, is de taken die het op een chip kan uitvoeren in plaats van de beeldsensorgegevens voor bepaalde verwerkingstaken naar de firmware of software van de camera te sturen. Een CMOS-beeldsensor kan bijvoorbeeld functies voor ruisonderdrukking direct op de chip uitvoeren, wat tijd bespaart bij het verplaatsen van gegevens in de camera. De CMOS-beeldsensor voert ook analoog / digitaal-conversieprocessen op de chip uit, iets wat CCD-beeldsensors niet kunnen doen. Sommige camera's voeren zelfs de autofocus uit op de CMOS-beeldsensor, wat de algehele prestatiesnelheid van de camera opnieuw verbetert.
Voortdurende verbeteringen in CMOS
Omdat camerafabrikanten meer zijn gemigreerd naar CMOS-technologie voor beeldsensoren in camera's, is er meer onderzoek naar de technologie gegaan, wat heeft geresulteerd in sterke verbeteringen. Bijvoorbeeld, terwijl CCD-beeldsensors vroeger goedkoper waren dan CMOS om te fabriceren, heeft de aanvullende onderzoeksfocus op CMOS-beeldsensoren ervoor gezorgd dat de kosten van CMOS blijven dalen.
Een gebied waar deze nadruk op onderzoek heeft geprofiteerd van CMOS is bij weinig licht technologie. CMOS-beeldsensoren blijven een verbetering laten zien in hun vermogen om beelden op te nemen met fatsoenlijke resultaten bij fotografie bij weinig licht. De on-chip-ruisonderdrukkingsmogelijkheden van CMOS zijn de afgelopen jaren gestaag toegenomen, waardoor het vermogen van de CMOS-beeldsensor om goed te presteren bij weinig licht verder verbetert.
Een andere recente verbetering van CMOS was de introductie van backlit-beeldsensortechnologie, waarbij de draden die gegevens van de beeldsensor naar de camera verplaatsen, werden verplaatst vanaf de voorzijde van de beeldsensor - waar ze een deel van het licht dat de sensor insloeg, blokkeerden - - naar achteren, waardoor de CMOS-beeldsensor beter presteert bij weinig licht, terwijl de mogelijkheid van de chip om gegevens met een hoge snelheid te verplaatsen tov CCD-beeldsensoren behouden blijft.
