Skip to content

Mikä on CMOS-kuvakenno?

19 de maaliskuu de 2021

CMOS (Compactary Metal-Oxide Semiconductor) -kenno on eräänlainen kuvakennotekniikka joidenkin digitaalikameroiden sisällä. Se koostuu integroidusta piiristä, joka tallentaa kuvan. Voit ajatella kuvakennon olevan samanlainen kuin vanhan elokuvakameran elokuva.

CMOS-anturi koostuu miljoonista pikseliantureista, joista jokaisessa on valotunnistin. Kun valo tulee kameraan linssin läpi, se iski CMOS-kuvakennoon, mikä saa jokaisen valonilmaisimen kertymään sähkövarauksen iskeytyvän valon määrän perusteella.

Digitaalikamera muuntaa varauksen digitaaliseksi lukemaksi, joka määrittää kullakin valodetektorilla mitatun valon voimakkuuden ja värin. Valokuvien näyttämiseen käytetty ohjelmisto muuntaa nämä lukemat yksittäisiksi pikseleiksi, jotka muodostavat valokuvan, kun ne näytetään yhdessä.

CMOS vs. CCD

CMOS käyttää hiukan erilaista tekniikkaa kuin ladattu kytketty laite (CCD) – toisen tyyppinen kuvakenno, joka löytyy digitaalikameroista. Useampi digitaalikamera käyttää CMOS-tekniikkaa kuin CCD, koska CMOS-kuvakennot kuluttavat vähemmän virtaa ja voivat lähettää tietoja nopeammin kuin CCD. CMOS-kuvakennot maksavat kuitenkin yleensä enemmän kuin CCD.

Ja koska kuvakennojen tallentamien pikselien määrä on kasvanut, CMOS-kuvakennon kyky siirtää tietoja nopeammin sirulla ja kameran muihin osiin on tullut arvokkaammaksi.

Digitaalikameroiden alkuaikoina paristot olivat suurempia, koska kamerat olivat suurempia, joten CCD: n suurempi virrankulutus ei ollut valtava huolenaihe. Mutta kun digitaalikamerat kutistuivat ja vaativat pienempiä paristoja, CMOS: sta tuli parempi vaihtoehto.

CMOS: n edut

Yksi alue, jolla CMOS: lla on todellinen etu muihin kuvakennotekniikoihin nähden, on tehtävissä, jotka se pystyy suorittamaan sirulla, sen sijaan että lähetettäisiin kuvakennotietoja kameran laiteohjelmistoon tai ohjelmistoon käsittelyä varten. Esimerkiksi CMOS-kuvakenno voi suorittaa melunvaimennusominaisuudet suoraan sirulle, mikä säästää aikaa siirrettäessä tietoja kameran sisällä.

CMOS-kuvakenno pystyy myös suorittamaan sirulta analogia-digitaalimuunnosprosessit – jotain CCD-kuvakennot eivät voi tehdä. Jotkut kamerat tekevät jopa automaattitarkennuksen itse CMOS-kuvakennolle, mikä taas parantaa kameran yleistä suorituskykyä.

CMOS: n jatkuvat parannukset

Kun kameravalmistajat ovat siirtyneet kohti CMOS-tekniikkaa kameran kuvakennoille, tekniikkaa on tutkittu enemmän, mikä on johtanut jopa voimakkaisiin parannuksiin. Esimerkiksi, kun CCD-kuvakennojen valmistus oli aiemmin halvempaa kuin CMOS, CMOS-kuvakennoihin kohdistuva lisätutkimus on antanut CMOS-kustannusten laskevan edelleen.

Yksi alue, jossa tämä tutkimuksen painottaminen on hyödyttänyt CMOS: ää, on heikossa valaistuksessa. CMOS-kuvakennot osoittavat edelleen parantuneen kykynsä tallentaa kuvia kunnollisilla tuloksilla heikossa valaistuksessa. CMOS: n piirissä olevat kohinanvaimennusominaisuudet ovat kasvaneet tasaisesti viime vuosina parantamalla edelleen CMOS-kuvakennon kykyä toimia hyvin heikossa valaistuksessa.

Toinen viimeaikainen parannus CMOS: iin oli taustavalaistun kuvakennotekniikan käyttöönotto. Tämän mallin mukaan johdot, jotka siirtävät dataa kuvakennosta kameraan, siirretään kuvakennon edestä – jossa ne voivat estää osan anturiin törmäävästä valosta – taaksepäin. Tämä auttaa CMOS-kuvakennoa toimimaan paremmin heikossa valaistuksessa ja säilyttää samalla sirun kyvyn siirtää dataa suurella nopeudella verrattuna CCD-kuvakennoihin.