تفاوت سنسورهای CCD و CMOS

موضوع : تفاوت سنسورهای CCD و CMOS

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

نگاهى به تفاوت سنسورهاى CCD و CMOS
همانطور كه در گذشته خوانديد، تفاوت اساسى دوربين هاى ديجيتال با دوربين هاى اپتيكال (فيلمى) در آن بود كه دوربين هاى ديجيتال فاقد فيلم بودند. اين دوربين ها حاوى يك سنسور بودند كه نور را به بارهاى الكتريكى تبديل مى كردند.
 ابعاد سنسورهاى تصويرى از ابعاد فيلم كوچك تر است. براى مثال ابعاد هر فريم از يك فيلم ۱۳۵ معمولى ۲۴ ميليمتر در ۳۶ ميليمتر است. اما سنسورى كه براى ايجاد يك تصوير ۳/۱ مگاپيكسل استفاده مى شود حدوداً ۵ ميليمتر در ۷ ميليمتر است.
سنسورهاى تصويرى انواع مختلفى دارند. سنسور تصويرى كه توسط اكثر دوربين هاى ديجيتال استفاده مى شود از نوع CCD (Charge Coupled Device) است. برخى ديگر از دوربين ها از سنسور CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) استفاده مى كنند. اگرچه سنسورهاى CMOS به زودى گسترش مى يابند و استفاده از آنها در دوربين هاى ديجيتال رايج تر مى شود، اما هيچگاه نمى توانند جاى سنسورهاى CCD را بگيرند.
هر سنسور CCD مجموعه اى از ديودهاى حساس به نور كوچك است كه فوتون (نور) را به الكترون (بار الكتريكى) تبديل مى كند. اين ديودها كه فتوسايت ناميده مى شوند، به نور حساس هستند. هر اندازه نور شديدترى به يك فتوسايت تابيده شود، بار الكتريكى بيشترى در آن فتوسايت القاء مى شود.
سنسورهاى CMOS نيز به روش مشابهى نور را به بار الكتريكى تبديل مى كنند. پس از اين مرحله مقاديرى بار الكتريكى روى هر فتوسايت بايد خوانده شود. تفاوت اساسى اين دو سنسور در روش خواندن مقادير بارهاى الكتريكى است. در سنسورهاى CCD بار الكتريكى به همان صورت وارد يك تراشه مى شود و به صورت درايه اى از درايه هاى يك ماتريس دو بعدى قابل خواندن است. سپس مقدار اين درايه ها (كه هنوز آنالوگ هستند) توسط يك مبدل آنالوگ به ديجيتال به اطلاعات رقمى تبديل مى شود. در سنسورهاى CMOS هر پيكسل چندين ترانزيستور به همراه دارد كه وظيفه آنها تقويت بارهاى الكتريكى در لحظه دريافت نور است. اگرچه تقويت نور توسط ترانزيستورها در هر پيكسل مستلزم وجود مدارات پيچيده ترى نسبت به سنسورهاى CCD است، اما از آنجا كه تك تك پيكسل هاى اين سنسورها به صورت مجزا قابل دسترسى هستند، اين سنسورها از قابليت انعطاف بيشترى برخوردارند.
براى جلوگيرى از ايجاد اعوجاج ضمن انتقال بارها در تراشه، سنسورهاى CCD به روش ويژه اى توليد مى شوند. حاصل به كار بردن اين پروسه ويژه، تصاوير با كيفيت ترى از لحاظ صحت داده هاى خوانده شده و حساسيت نور است. از سوى ديگر سنسورهاى CMOS به همان روشى توليد مى شوند كه اكثر تراشه ها و پردازنده هاى كامپيوترى ساخته مى شوند. اختلاف روش توليد، تفاوت هاى زيادى بين سنسورهاى CCD و CMOS ايجاد كرده است:
-    سنسورهاى CCD تصاويرى با كيفيت بالا و بدون نويز ايجاد مى كند. در حالى كه تصاوير حاصل از سنسورهاى CMOS عموماً نسبت به دريافت نويز مستعد ترند.
-    - به دليل حضور چندين ترانزيستور در هر پيكسل از سنسورهاى CMOS اين سنسورها از حساسيت كمترى برخوردارند. بسيارى از فوتون هايى كه به سطح سنسور مى رسند، به جاى برخورد با فوتوديودها به ترانزيستورها برخورد مى كنند.
-    - سنسورهاى CMOS انرژى بسياركمى مصرف مى كنند. در حاليكه مصرف انرژى (به دليل پردازش پيچيده اطلاعات) در سنسورهاى CCD حدود ۱۰۰ برابر بيشتر از سنسورهاى CMOS است.
- سنسورهاى CMOS توسط كليه كارخانه ها و خطوط توليد تراشه هاى سيليكونى قابل توليد هستند. به همين دليل نسبت به سنسورهاى CCD بسيار ارزان ترند.
فهرست مطالب
مقدمه    1
تلاش براى ساده كردن تكنولوژى اطلاعات    6
پيروزى بر پيچيدگى    6