sensor即感測器,是攝像機的核心部件,作用是將光訊號轉換成電訊號,方便處理和儲存。sensor的型別有兩種,ccd和cmos。
ccd即電荷耦合器( charge-couled device),cmos即互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor),兩種感測器原理上都是光敏元件在光照的條件下產生電荷,電荷轉移產生電流,電流經過整流放大、模數轉換形成數碼訊號,最終以二進位制數字影象矩陣的形式輸出給專門的dsp處理晶元。
ccd和cmos兩者在結構原理上的主要區別有兩點:1、感光元件不同,ccd的感光元件除了感光二極體之外,還包括乙個用於控制相鄰電荷的儲存單元,感光二極體佔據了絕大多數面積,即ccd的開口率(有效感光區域與整個感光元件的面積比值)很大。而cmos 感光元件的構成就比較複雜,除處於核心地位的感光二極體之外,它還包括放大器與模數轉換電路,每個像點的構成為乙個感光二極體和四個電晶體,而感光二極體佔據的面積只是整個元件的一小部分,造成的後果是cmos的開口率很小。這樣在接受同等光照及元件大小相同的情況下,cmos感光元件所能捕捉到的光訊號就明顯小於ccd元件,靈敏度較低;體現在輸出結果上,就是cmos感測器捕捉到的影象內容不如ccd感測器來得豐富,影象細節丟失情況嚴重且雜訊明顯;2、雜訊大小不同,ccd感測器電荷是轉移之後統一輸出放大,即每個像點的電訊號強度都獲得同樣幅度的增大。而cmos感測器中每乙個感光元件都直接整合了放大器和模數轉換,每個畫素點的電訊號先單獨放大轉換成數碼訊號,再匯聚一起形成二進位制數字影象矩陣。cmos感光元件中的放大器屬於模擬器件,無法保證每個像點的放大率都保持嚴格一致,因此產生的雜訊較大。
通過以上比較同等條件下cmos的效能不如ccd,但cmos的優勢在於成本上,cmos 感測器採用一般半導體電路最常用的cmos工藝,工藝相對簡單,成本低;而ccd的工藝複雜,外圍外圍晶元的成本高。另一方面由於ccd採用電荷傳遞的方式傳送資料,只要其中有乙個象素不能執行,就會導致一整排的資料不能傳送,因此控制ccd感測器的成品率低。因此,ccd感測器的成本會高於cmos感測器。
ccd技術已經成熟,cmos技術還在進步中。就影象質量而言,今天兩者已經不相上下。即使有些區別,和後端的影象處理器相比,也是微不足道了。因此在高畫質ip攝像機中影象感測器的選擇還是以cmos為主。
針對高畫質與全高畫質攝像機,cmos現在常用的晶元包括:
aptina:mt9p031(5m@12)、mt9p006(5m@12)、ar0331(3m,wdr)、9m034(720p,wdr) ;
omnivision:ov2715(2m)、ov5656(5m)、ov10633(720p,wdr)、ov9715/2(720p) ;
panasonic:mn34031(low light, 720p/30 wdr,720p/60)、mn34041(low light,1080p/30, 1080p/30wdr,1080p/60) ;
sony:imx035(low light, 720p/30, 720p/60). imx036(low light, 1080p/30, 1080p/60)、imx122(low light, 1080p/30,1080p/30 wdr,1080p/60; （imx334）
altansens:3372e。
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