تفریحات سالم

چيپ تصوير CMOS در دوربين مداربسته

چيپ تصوير CMOSدر دوربين مداربسته يا به اصطلاح Complementrymetal-oxide semiconductorابتدا در سال 1963 توسط شرکت Fairchild Semiconductorابداع گرديد. در حال حاضر، بکارگيري اين سنسور ها در دوربين هاي مداربسته بسيار رواج يافته است .

نحوه عملکرد و ساختار سنسور هاي CMOS

به طور کلي، وظيفه سنسور تبديل نور دريافتي از تصاوير به سيگنال الکتريکي است. چيپ هاي تصوير قسمتي از ساختار دوربين ها محسوب مي گردند که نور دريافتي را به سيگنال هاي الکتريکي تبديل مي کنند. سپس اين سيگنال ها به صورت تصاوير ويدئويي ضبط مي شوند. ساختار سنسور ها بسيار شبيه به سلول هاي خورشيدي است و از چندين ميليون پيکسل، فتوسايد يا فتوديود تشکيل شده است. نور دريافت شده از قسمتي از تصوير، در اين پيکسل ها ذخيره شده و سپس تبديل به الکترون مي شود. اين الکترونهاي آزاد شده سپس به ولتاژي معين تبديل و پس از آن توسط يک تقويت کننده تبديل به سيگنال آنالوگ مي شوند. سيگنال توليد شده توسط کانورتر ADCتبديل به سيگنال ديجيتال مي گردد .

سنسور ها توانايي ثبت تصاوير را به صورت رنگي ثبت ندارند. به همين دليل فيلتري در برابر سنسور تعبيه مي شود که امکان ثبت تصاوير را به صورت رنگي فرآهم مي کند. دو نوع فيلتر رنگ با نام هاي فيلتر RGBبراي ثبت رنگ هاي قرمز، سبز و آبي و فيلتر CMYGبراي رنگ هاي فيروزه اي، سرخابي، زرد و قرمز وجود دارد .

مزاياي استفاده از سنسور CMOS

استفاده از تکنولوژي سنسور هاي CMOSدر دوربين هاي مدار بسته شامل مزايا و معايبي است که در ادامه به طور خلاصه به آن اشاره مي کنيم :

• اين سنسور ها تصاويري با کيفيت HDو داراي يکپارچگي مناسب ايجاد مي کنند .
• کيفيت به نمايش گذاري رنگ ها در تصاوير توسط اين سنسور ها خوب است .
• نرخ فريم و سرعت پردازش در آنها بالا است .
• مصرف انرژي کمي دارند .
• ارزان و مقرون به صرفه هستند .

معايب سنسور CMOS

• تصاوير ايجاد شده داراي نويز نسبتا زيادي هستند .
• اين سنسور ها داراي کيفيت عملکرد متوسطي هستند .
• در نور کم عملکرد ضعيفي دارند .

تفاوت سنسور CMOS با CCD

در حال حاضر از دو تکنولوژي چيپ تصوير در دوربين هاي مدار بسته استفاده مي گردد. چيپ تصوير CCDبا سابقه بيش از 30 سال که در بسياري از دوربين هاي قديمي وجود دارد. و سنسور CMOSکه در سال هاي اخير پيشرفت چشمگيري داشته و تکنولوژي جديدتري محسوب مي گردد. در ادامه به برخي از تفاوت هاي اين دو سنسور اشاره مي کنيم :

1. سنسور هاي CMOSداراي مصرف انرژي کمتري هستند که برابر با 5-12 ولت و 35-70 ميلي آمپر است. در حاليکه اين مقادير در CCDها برابر با 12 ولت و 150-300 ميلي آمپر است. در نتيجه در CMOSاتلاف انرژي کمتري صورت مي گيرد .
2. سنسور هاي CMOSقيمت ارزان تري نسبت به CCDها دارند. زيرا قابليت اين را دارند که بر روي هر نوع بدنه ي سيليکوني استانداردي ساخته شوند. قيمت پايين سنسور هاي CMOSيک مزيت چشمگير براي افرادي است که به دنبال تجهيزات با کيفيت و در عين حال با قيمت پايين هستند .
3. سنسور هاي CMOSساختار ساده اي دارند به طوري که تمامي عمليات روي صفحه سنسور انجام مي شود در نتيجه منجر به سرعت عملکرد بيشتري در آنها مي گردد .
4. در سنسور هاي CMOSهر پيکسل به طور جداگانه داراي يک ترانزيستور است که باعث توليد يک ولتاژ جداگانه از هر پيکسل مي شود. اين مسئله در عين حال که منجر به افزايش سرعت عملکرد در آنها مي گردد ولي باعث شده تا حساسيت کمتري نسبت به نور داشته باشند. به همين دليل عملکرد خوبي در نور کم و در شب ندارند .
5. سنسور هاي CCDتصاويري با کيفيت بالا و نويز کمتر ايجاد مي کنند. اما سنسور هاي CMOSچند برابر بيشتر نويز تصوير نسبت به سنسورهاي CCDدارند .
6. سنسور هاي CCDماندگاري بيشتري داشته و به دليل تعداد پيکسل هاي بيشتري که در ساختار خود دارند تصوير با کيفيت تري ارائه مي دهند .

سنسور هاي CMOSو CCDهر کدام داراي معايب و مزاياي هستند. با اين حال تکنولوژي آنها به سرعت در حال پيشرفت است. از اين رو، بهترين استراتژي براي سازندگان، تداوم سنجش و بهبود عملکرد سنسورها در توليدات جديد است. تا در نهايت عملکرد اين سنسور ها به درجه اي از کيفيت برسد که ابهامي در انتخاب هر کدام از آنها براي کاربران از بين برود .

اخيرا فن آوري هاي پيشرفته تري با نام هاي Interlacedو progressiveبه ساختار سنسور هاي CMOSو CCDاضافه شده که ويژگي هاي اساسي آنها را بهبود مي بخشد .

مطالب مرتبط :

1. دستگاه DVRهيبريد چيست ؟
2. مقالات جديد درباره تکنولوژي هاي دوربين هاي مداربسته
3. قابليت ضبط Edge Recordingدوربين مداربسته
4. نصب ميکروفن دوربين مدار بسته

مشاهده پست مشابه : عکسی بسیار نادر از لحظه‌ای که نوزاد با کیسه آب سالم به دنیا آمد!