ПЗС или КМОП матрица – “муки выбора”?
Существуют два вида матриц — CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП).
Что же это значит и в чем отличие?
CCD и CMOS сенсоры были изобретены в 1960–1970х годах, и они пришли на смену электронно-лучевым видиконам. CCD сенсоры изначально стали доминирующими на рынке, они были нацелены на использование в научных исследованиях (равно как, и в промышленности, и медицине) и позволяли достичь превосходного качества изображения, соответствующего уровню технологий того времени. Полупроводниковые производства просто не могли «раскрыть» все возможности CMOS сенсоров на то время. Вновь интерес к производству CMOS возник в 90-х годах, так как была выявлена необходимость массового производства матриц с меньшим энергопотреблением и меньшей ценой.
В CCD сенсоре свет, который попадает на пиксель, изменяет его «электрическое» состояние. «Информация» об этом передаётся только через один выходной канал (реже — два). Далее происходит конвертация в уровень напряжения, проходит процедура буферизации и подача на выходе — как аналоговый электрический сигнал. Данный сигнал потом усиливается и конвертируется в цифровое значение, благодаря аналого-цифровому преобразователю (АЦП), который находится вне сенсора.
CMOS сенсоры благодаря технологии производства уже включают в себя усилители и АЦП, соответственно процедура получения изображения позволяет достичь гораздо большей скорости чтения.
Все это сказывается на общем методе получения изображения — технология CCD позволяет проводить считывание только с одного канала или максимум двух (и это является «бутылочным горлышком» данной технологии). Тогда как в CMOS сенсоре цифровые усилители используются в каждом отдельном пикселе (на данный момент в CMOS сенсорах могут использоваться 8 и 16 канальное считывание). Казалось бы, отдельное считывание каждого пикселя должно занимать больше времени, но так как процессы считывания в CMOS сенсорах происходят параллельно, это позволяет им достичь большей пропускной способности по сравнению с CCD сенсорами.
Источник изображения: dslrclub.ru
Это можно сравнить с дорогой CCD представляет собой хорошую, но двух полосную автомагистраль, в то время как CMOS сенсоры можно сравнить с восьми или даже 16 полосным шоссе.
У каждой из технологий есть и свои особенности
— CCD сенсоры имеют лучшую светочувствительность и меньше подвержены «цифровому шуму» (дефект изображения, при котором видны пиксели случайного цвета и яркости) так как размер пикселя, как правило, больше, потому что в камерах, использующих CMOS сенсоры, сложная электронная схема уменьшает размер пикселя. Как результат — некоторое количество света попадает не на светочувствительные фотодиоды. Именно поэтому при съемке с малым количеством света рекомендованы камеры, использующие CCD сенсоры.
Но тут, следует отметить, что еще в 2009 году, компания Sony презентовала технологию т.н. «обратной подсветки». Вследствие этого, CMOS сенсоры стали гораздо более эффективны при съемке со слабым освещением и/или малоконтрастных объектов. И на текущий момент данный недостаток CMOS сенсоров был практически нивелирован.
— CCD сенсоры требуют более сложной электронной схемы сопровождения и, как следствие, это выходит в более высокую стоимость готового изделия с их использованием.
— Энергопотребление CCD сенсоров по некоторым расчётам превышает таковое у CMOS сенсоров вплоть до 100 раз! (именно благодаря низкому энергопотреблению и более компактному размеру CMOS сенсоров они стали основными на потребительском рынке. Например, все камеры в современных мобильных телефонах и планшетах используют CMOS сенсоры). А более высокое энергопотребление может привести к проблемам тепловыделения, которое не только негативно влияет на изображение, но так же может еще больше увеличить стоимость готового изделия (из-за применения специализированного охлаждения).
— В сенсорах CMOS благодаря технологии индивидуального «чтения» каждого пикселя возможна работа т.н. «окна», которое позволяет выделить определённую часть сенсора (изображения) для считывания вместо всей области сенсора сразу. Это позволяет достичь высокой скорости съемки в выделенной области (по сравнению с CCD).
— В разных типах сенсоров используются различные экспозиционные принципы: CCD используют Global shutter, а в CMOS — Rolling Shutter технологий (более подробно, мы рассмотрим эту тему в отдельной статье).
Следовательно, беря во внимание все вышесказанное, если Вам:
Необходима высокая скорость съемки — Вам необходимы камеры с CMOS сенсорами.
Необходима высокая светочувствительность — Вам необходимы камеры с CCD сенсорами (либо CMOS с технологией «обратной подсветки»).
Необходимо малое количество «цифрового шума» — Вам необходимы камеры с CCD сенсорами.
Необходимо чуть более дешёвое решение — Вам необходимы камеры с CMOS сенсорами.
Подводя итог, следует отметить тот факт, что в любом случае выбор камеры должен зависеть именно от сферы применения, а не только исходя из технических характеристик.
Наши специалисты помогут подобрать камеру именно под Ваши нужды!
CCD и CMOS камеры для микроскопов
В этой статье мы с Вами рассмотрим плюсы и минусы каждого вида сенсоров.
CMOS матрицы (Complementary Metal Oxide Semiconductor) — в переводе с английского обозначает, что они изготовлены на основе комплементарных металло-оксидных полупроводников. На ранних стадиях развития видеотехнологий CMOS-матрицы имели ряд существенных недостатков: они обладали высоким уровенем шума, остаточный заряд и большой ток утечки. По вышеописанным причинам CMOS-матрицы долгое время не использовались в профессиональной и специализированной аппаратуре.
CCD матрицы (Charge Coupled Device)
Какие камеры для микроскопов лучше использовать?
До недавнего времени ситуация на рынке видеоустройств, позволяющих обеспечивать вывод изображения с микроскопа была четко определена: видеоокуляры и камеры для микроскопов, которые использовали CCD-матрицы, обеспечивали более высокие значения при съемке динамичных и небольших объектов. Их использовали для профессиональных исследований, требующих высокого качества изображения. Камеры на основе CMOS-датчиков предназначались в основном для довольно бюджетных решений, для которых была важны конечная стоимость. CMOS чипы давали изображения недостающего качества, плохо работали в условиях низкой освещенности, в то время как CCD-матрицы давали и дают сейчас более низкий уровень шума, высокую контрастность и яркость изображений.
В контексте микроскопических исследований безусловно понятно, насколько важна возможность качественной съемки при низкой освещенности. Освещенность — вот одино из самых главных препядствий к использованию CMOS-датчиков.
Выводы о CCD и CMOS датчиках
Следует отметить, что прогресс не стоит на месте, за годы развития видеотехнологий накопленный опыт производства сенсоров позволил к настоящему времени значительно снизить постоянные и случайные шумы, которые напрямую влияют на качество изображения.
В ранних устройствах на базе CMOS-датчиков было и еще одно слабое мето — из-за слабой чувствительности сенсора при захвате динамического изображения появлялись искажения. Современные устройства удается спроектировать таким образом, чтобы избежать этих искажений. Можно сказать, что фактически уже 0,3 Мп камеры избавлены от этой проблемы. Захват изображения на таких устройствах возможен со скоростью 15-30 кадров/с без особых артефактов.
Подводя итог хочется сказать следующее: современные CCD и CMOS матрицы все сильнее сближаются, но, тем не менне CMOS-технологии зачастую не подходят высокоточных исследований.
И напоследок, рассмотрим плюсы и минусы CCD-сенсоров.
Преимущества CCD-матриц:
- CCD матрицы обладают более низким уровнем шумов, по сравнению с CMOS матрицами.
- Высокий коэффициент заполнения пикселов (близко к 100%).
- Высокая эффективность, рассчитанная как отношение числа зарегистрированных фотонов к фотонам, попавшим на светочувствительную область матрицы, для CCD — 95%).
- Высокая чувствительность, или динамический диапазон, как еще называют эту характеристику, что позволяетлучшие показатели при работе в условиях недостаточной освещенности.
Недостатки CCD-матриц:
- Сложный принцип считывания сигнала, а следовательно и технология производства.
- Высокое энергопотребление (до 2-5Вт).
- Дороговизна — зачастую стоимотсь в разы выше простого билогического микроскопа.
Ювелирные микроскопы
Ювелирное дело сегодня уже немыслимо без микроскопов. Они помогают не только максимально качественно огранить камень или выполнить обработку драгоценного металла, но и провести экспертизу для определения натуральных камней от искусственных, выявления подделок или неполноценных камней с трещинами, микроизъянами и т.д.
Компания Nikon разработала новый автономный блок изображения DS-L3. Предлагаемая модель совместима с большинством современных микроскопов и обладает эргономичным сенсорным экраном. DS-L3 по праву вошел на рынок как многофункциональный компактный агрегат с возможностью управления системой визуализации микроскопа.
Cmos (КМОП) матрица камеры видеонаблюдения
Автор Исхаков Максим На чтение 2 мин. Просмотров 75 Опубликовано Обновлено
Сегодня в статье мы рассмотрим применение CMOS матриц в камерах видеонаблюдения, узнаем сильные и слабые стороны данного элемента.
КМОП (СMOS) – технология в последнее время основательно потеснила сенсоры с зарядовой связью. Десятилетие назад она была всего лишь альтернативой ПЗС, существенно уступавшей по показателям разрешения и собственных шумов; привлекательность КМОП обуславливалась дешевизной и простотой производства чипов. Главным её преимуществом было то, что применяемая при создании микросхем технология во многом повторяла процессы, фигурировавшие в производстве микропроцессоров — и это позволило интегрировать полупроводниковые компоненты в схему самого сенсора, разгрузив камеры от избыточной электроники.
ПЗС- и КМОП-сенсоры появились примерно в одно и то же время — на рубеже 70-х годов ХХ века. Существовавшие на тот момент технологии намного лучше справлялись с ПЗС, в том числе и с точки зрения качества изображений, но дороговизна и сложность изготовления ПЗС в последствии сыграло злую шутку с устройством.
Сегодня ПЗС матрицы используются лишь в очень дорогих премиальных сегментах видеонаблюдения, но и сmos не так уж плох, как раньше, применение КМОП совместно с различными системами шумоподавления позволяет достичь весьма качественного кадра, возможно чуть хуже по светопередачи, но подобное, как правило заметно лишь опытному глазу.
На видео: Сравнение матриц при различных условиях.
Что выбрать?
На самом деле довольно глупо рассуждать на тему, что лучше или хуже в условиях ограниченного выбора, что бы мы не сказали, приобретая камеру видеонаблюдения с вероятностью 99% у Вас в руках окажется КМОП устройство. Для любителей фактов приведем преимущества и недостатки cmos.
Недостатки
- Уровень чувствительности гораздо ниже чем у ПЗС матриц.
- Высокие показатели шумов (лечится технологиями шумоподавления).
- Работа в инфракрасном режиме хуже чем у ПЗС.
Достоинства
- Уровень быстродействия до 500 кадров в секунду.
- Наименьшее энергопотребление в сравнении с ПЗС до 100 раз.
- Дешевизна изготовления.
- Простота интеграции.
На видео: Сравнение камеры с CMOS и ССD ( ПЗС), как видно CCD имеет более естественную передачу цвета.
особенности, функции и принцип работы устройства. Матрицы CMOS и CCD
Сенсор — главный элемент цифровой камеры
ердцем любой цифровой видео- или фотокамеры (в настоящее время границы между этими типами устройств постепенно стираются) является светочувствительный сенсор. Он преобразует видимый свет в электрические сигналы, используемые для дальнейшей обработки с помощью электронных схем. Из школьного курса физики известно, что свет можно рассматривать как поток элементарных частиц — фотонов. Фотоны, попадая на поверхность некоторых полупроводниковых материалов, способны приводить к образованию электронов и дырок (напомним, что дыркой в полупроводниках принято называть вакантное место для электрона, образующееся в результате разрыва ковалентных связей между атомами полупроводникового вещества). Процесс генерации электронно-дырочных пар под воздействием света возможен только в том случае, когда энергии фотона достаточно, чтобы «оторвать» электрон от «родного» ядра и перевести его в зону проводимости. Энергия фотона напрямую связана с длиной волны падающего света, то есть зависит от так называемого цвета излучения. В диапазоне видимого (то есть воспринимаемого человеческим глазом) излучения энергии фотонов оказывается достаточно для того, чтобы порождать генерацию электронно-дырочных пар в таких полупроводниковых материалах, как, например, кремний.
Поскольку количество образующихся фотоэлектронов прямо пропорционально интенсивности светового потока, появляется возможность математически связывать количество падающего света с величиной порождаемого им заряда. Именно на этом простом физическом явлении и основан принцип действия светочувствительных сенсоров. Сенсор выполняет пять основных операций: поглощает фотоны, преобразует их в заряд, накапливает его, передает и преобразует в напряжение. В зависимости от технологии изготовления различные сенсоры осуществляют задачи хранения и накопления фотоэлектронов по-разному. Кроме того, могут использоваться различные методы преобразования накопленных электронов в электрическое напряжение (аналоговый сигнал), которое, в свою очередь, преобразуется в цифровой сигнал.
ПЗС-сенсоры
Исторически первыми в качестве светочувствительных элементов для видеокамер были использованы так называемые ПЗС-матрицы, массовое производство которых началось в 1973 году. Аббревиатура ПЗС расшифровывается как прибор с зарядовой связью; в английской литературе используется термин CCD (Charge-Coupled Device). Простейший ПЗС-сенсор представляет собой конденсатор, способный под воздействием света накапливать электрический заряд. Обычный конденсатор, состоящий из двух разделенных слоем диэлектрика металлических пластин, здесь не подойдет, поэтому используют так называемые МОП-конденсаторы. По своей внутренней структуре такие конденсаторы представляют собой сандвич из металла, оксида и полупроводника (от первых букв используемых компонентов они и получили свое название). В качестве полупроводника используется легированный кремний p-типа, то есть такой полупроводник, в котором за счет добавления атомов примеси (легирования) образуются избыточные дырки. Над полупроводником расположен тонкий слой диэлектрика (оксида кремния), а сверху — слой металла, выполняющий функцию затвора, если следовать терминологии полевых транзисторов (рис. 1).
Как уже отмечалось, под воздействием света в полупроводнике образуются электронно-дырочные пары. Однако наряду с процессом генерации происходит и обратный процесс — рекомбинация дырок и электронов. Поэтому следует предпринять меры, чтобы разделить образующиеся электроны и дырки и сохранять их в течение необходимого времеми. Ведь именно количество образованных фотоэлектронов несет информацию об интенсивности поглощенного света. Для этого и предназначены затвор и слой изолирующего диэлектрика. Предположим, что на затвор подан положительный потенциал. В этом случае под воздействием созданного электрического поля, проникающего сквозь диэлектрик в полупроводник, дырки, являющиеся основными носителями заряда, начнут сдвигаться в сторону от диэлектрика, то есть в глубь полупроводника. На границе полупроводника с диэлектриком образуется обедненная основными носителями, то есть дырками, область, причем размер этой области зависит от величины приложенного потенциала. Именно эта обедненная область и является «хранилищем» для
особенности, функции и принцип работы устройства. Типы матриц фотоаппаратов
CCD — это charge-coupled device (ПЗС — прибор c обратной зарядной связью). Этот тип матриц изначально считался более качественным, однако и более дорогим и энергозатратным. Если представить основной принцип работы матрицы CCD в двух словах, то они собрают всю картину в аналоговой версии, и только потом оцифровывают.
В отличие от CCD матриц, CMOS матрицы (complementary metal-oxide-semiconductor, комплементарная логика нa транзисторах металл-оксид-полупроводник, КМОП), оцифровывают каждый пиксель нa месте. CMOS матрицы были изначально менее энергопотребляющие и дешевыми, особенно в производстве больших размеров матриц, однако уступали CCD матрицам по качеству.
К преимуществам CCD матриц относятся:
- Низкий уровень шумов.
- Высокий коэффициент заполнения пикселов (около 100%).
- Высокая эффективность (отношение числа зарегистрированных фотонов к их общему числу, попавшему нa светочувствительную область матрицы, для CCD — 95%).
- Высокий динамический диапазон (чувствительность).
К недостаткам CCD матриц относятся:
- Сложный принцип считывания сигнала, а следовательно и технология.
- Высокий уровень энергопотребления (до 2-5Вт).
- Дороже в производстве.
Преимущества CMOS матриц:
- Высокое быстродействие(до 500 кадров/с).
- Низкое энергопотребление(почти в 100 раз по сравнению c CCD).
- Дешевле и проще в производстве.
- Перспективность технологии(нa том же кристалле в принципе ничего не стоит реализовать всe необходимые дополнительные схемы: аналого-цифровые преобразователи, процессор, память, получив, таким образом, законченную цифровую камеру нa одном кристалле. Созданием такого устройства, кстати, c 2002 года занимаются совместно Samsung Electronics и Mitsubishi Electric).
К недостаткам CMOS матриц относятся
- Низкий коэффициент заполнения пикселов, что снижает чувствительность(эффективная поверхность пиксела ~75%,остальное занимают транзисторы).
- Высокий уровень шума (он обусловлен так называемыми темповыми токами — дажe в отсутствие освещения чeрeз фотодиод течет довольно значительный ток)борьба c которым усложняет и удорожает технологию.
- Невысокий динамический диапазон.
Введение в датчики изображений
Когда изображение объективом видеокамеры, свет проходит чeрeз линзы и падает нa датчик изображения. Датчик изображения, или матрица, состоит из множества элементов, тaкжe называемых пикселями, которые регистрируют количество света, упавшего нa них. Полученное количество света пиксели преобразуют в соответствующее количество электронов. Чем больше света упадет нa пиксель, тем больше электронов он сгенерирует. Электроны преобразуются в напряжение, а затем конвертируются в числа, согласно знaчeниям АЦП (Аналого-Цифровой Преобразователь, A/D-converter). Сигнал, составленный из таких чисел, обрабатывается электронными цепями внутри видеокамеры.
В настоящее время, существует две основные технологии, которые могут быть использованы при создании датчика изображения в камере, это CCD (Charge-Coupled Device, ПЗС – прибор c зарядовой связью) и CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor, КМОП – комплементарный металлооксидный полупроводник). Их характеристики, достоинства и недостатки будут рассмотрены в данной статье. Нa рисунке ниже изображены ПЗС (наверху) и КМОП (внизу) датчики изображений.
Цветовая фильтрация . Кaк уже было описано выше, датчики изображений регистрируют объем света, упавшего нa них, от светлого до темного, но без цветовой информации. Поскольку КМОП и ПЗС датчики изображений «не видят цвет», перед каждым из датчиков ставится фильтр, позволяющий присвоить каждому пикселю в датчике цветовой тон. Два основных метода цветовой регистрации это RGB (Red-Greed-Blue, Красный-Зеленый-Синий) и CMYG (Cyan-Magenta-Yellow-Green, Голубой-Пурпурный-Желтый-Зеленый). Красный, зеленый и синий являются основными цветами, различные комбинации которых могут составить большинство цветов, воспринимаемых глазом человека.
Фильтр Байера (или массив Байера, англ. Bayer array), состоящий из сменяющих друг друга строк красно-зеленых и сине-зеленых фильтров, является наиболее распространенным RGB-цветовым фильтром (см. Рис. 2). Фильтр Байера содержит удвоенное количество зеленых «ячеек», т.к. человеческий глаз более чувствителен к зеленому цвету, а не красному или синему. Это тaкжe означает, что, при таком соотношении цветов в фильтре, человеческий глаз увидит больше деталей, чем если бы три
Фотоматрица — Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Матрица.Ма́трица или светочувстви́тельная ма́трица — специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов.
- Предназначена для преобразования проецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных (при наличии АЦП непосредственно в составе матрицы).
- Является основным элементом цифровых фотоаппаратов, современных видео- и телевизионных камер, фотокамер, встроенных в мобильный телефон, камер систем видеонаблюдения и многих других устройств.
- Применяется в оптических детекторах перемещения компьютерных мышей, сканерах штрих-кодов, планшетных и проекционных сканерах, системах астро- и солнечной навигации.
Устройство одного пикселя матрицы
Архитектура пикселей у производителей разная. Для примера здесь приводится архитектура ПЗС-пикселя.
Пример субпикселя ПЗС-матрицы с карманом n-типа
Схема субпикселей ПЗС-матрицы с карманом n-типа (на примере красного фотодетектора)Обозначения на схеме субпикселя ПЗС-матрицы — матрицы с карманом n-типа:
1 — фотоны света, прошедшие через объектив фотоаппарата;
2 — микролинза субпикселя;
3 — R — красный светофильтр субпикселя, фрагмент фильтра Байера;
4 — прозрачный электрод из поликристаллического кремния или сплава индия и оксида олова;
5 — оксид кремния;
6 — кремниевый канал n-типа: зона генерации носителей — зона внутреннего фотоэффекта;
7 — зона потенциальной ямы (карман n-типа), где собираются электроны из зоны генерации носителей заряда;
8 — кремниевая подложка p-типа.
Микролинза субпикселя
Буферные регистры сдвига на ПЗС-матрице, равно как и обрамление КМОП-пиксела на КМОП-матрице «съедают» значительную часть площади матрицы, в результате, каждому пикселю достаётся лишь 30 % светочувствительной области от его общей поверхности. У матрицы с полнокадровым переносом эта область составляет 70 %. Именно поэтому в большинстве современных ПЗС-матриц над пикселем устанавливается микролинза. Такое простейшее оптическое устройство покрывает бо́льшую часть площади ПЗС-элемента и собирает всю падающую на эту часть долю фотонов в концентрированный световой поток, который, в свою очередь, направлен на довольно компактную светочувствительную область пиксела.
Характеристики матриц
Светочувствительность (более коротко — чувствительность), отношение сигнал-шум и физический размер пикселя однозначно взаимосвязаны (для матриц, созданных по одной и той же технологии). Чем больше физический размер пикселя, тем больше получаемое соотношение сигнал-шум при заданной чувствительности, или тем выше чувствительность при заданном соотношении сигнал-шум. Физический размер матрицы и её разрешение однозначно определяют размер пикселя. Размер пикселя напрямую определяет такую важную характеристику, как фотографическая широта.
Отношение сигнал/шум
Всякая физическая величина совершает некоторые колебания от своего среднего состояния, в науке это называется флуктуациями. Поэтому и каждое свойство всякого тела тоже изменяется, колеблясь в некоторых пределах. Это справедливо и для такого свойства, как светочувствительность фотоприёмника, независимо от того, что собой представляет этот фотоприёмник. Следствием этого является то, что некоторая величина не может иметь какого-то конкретного значения, а изменяется в зависимости от обстоятельств. Если, например, рассмотреть такой параметр фотоприёмника, как «уровень чёрного», то есть то значение сигнала, которое будет показывать фотодатчик при отсутствии света, то и этот параметр будет некоторым образом флуктуировать, в том числе эта величина будет меняться от одного фотодатчика к другому, если они образуют некоторый массив (матрицу).
В качестве примера можно рассмотреть обычную фотоплёнку, где фотодатчики — зерна бромистого серебра, и их размер и «качество» неконтролируемо меняются от точки к точке (изготовитель фотоматериала может обеспечить только среднее значение параметра и величину его отклонения от среднего значения, но не сами конкретные значения этой величины в конкретных позициях). В силу этого обстоятельства плёнка, проявленная без экспозиции, покажет некоторое, очень маленькое, но отличное от нуля почернение, которое называется «вуаль». И у фотоматрицы цифрового фотоаппарата наблюдается то же самое явление. В науке такое явление называется шумом, так как оно мешает правильному восприятию и отображению информации, и для того, чтобы изображение хорошо передавало структуру исходного сигнала, необходимо, чтобы уровень сигнала в некоторой степени превосходил уровень шумов, характерных для данного устройства. Это называется отношением сигнал/шум.[1]
Чувствительность
К матрицам применяется термин эквивалентный «чувствительности», потому что:
- в зависимости от назначения матрицы формальное значение чувствительности может определяться различными способами по различным критериям;
- аналоговым усилением сигнала и цифровой постобработкой можно менять значение чувствительности матрицы в широком диапазоне.
У цифровых фотоаппаратов значение эквивалентной чувствительности может меняться в диапазоне 50—102400 ISO. Максимальная используемая в массовых фотоаппаратах чувствительность соответствует отношению сигнал/шум 2-5.
Разрешение
Фотоматрица оцифровывает (разделяет на кусочки — «пиксели») то изображение, которое формируется объективом фотоаппарата. Но, если объектив в силу недостаточно высокой разрешающей способности передаёт ДВЕ светящиеся точки объекта, разделённые третьей чёрной, как одну светящуюся точку на ТРИ подряд расположенных пиксела, то говорить о точном разрешении изображения фотоаппаратом не приходится.
В фотографической оптике существует приблизительное соотношение[2]: если разрешающую способность фотоприёмника выразить в линиях на миллиметр (или же в пикселях на дюйм), обозначим её как M{\displaystyle M}, и так же выразить разрешающую способность объектива (в его фокальной плоскости), обозначим её как N{\displaystyle N}, то результирующее разрешение системы объектив+фотоприёмник, обозначим его как K{\displaystyle K}, можно найти по формуле:
1K=1N+1M{\displaystyle {\frac {1}{K}}={\frac {1}{N}}+{\frac {1}{M}}} или K=NMN+M{\displaystyle K={\frac {NM}{N+M}}}.
Это соотношение максимально при N=M{\displaystyle N=M}, когда разрешение равно N2{\displaystyle {\frac {N}{2}}}, поэтому желательно, чтобы разрешающая способность объектива соответствовала разрешающей способности фотоприёмника.[уточнить]
У современных цифровых фотоматриц разрешающая способность определяется размером пикселя, который варьируется у разных фотоматриц в пределах от 0,0025 мм до 0,0080 мм, а у большинства современных фотоматриц он равен 0,006 мм. Поскольку две точки будут различаться, если между ними находится третья (незасвеченная) точка, то разрешающая способность соответствует расстоянию в два пикселя, то есть:
M=12p{\displaystyle M={\frac {1}{2p}}}, где p{\displaystyle p} — размер пикселя.
У цифровых фотоматриц разрешающая способность составляет от 200[источник не указан 2829 дней] линий на миллиметр (у крупноформатных цифровых фотокамер) до 70[источник не указан 2829 дней] линий на миллиметр(у web-камер и мобильных телефонов).
Некоторые разработчики видеокамер, ПЗС и КМОП-матриц, считают разрешение системы (в линиях) равным количеству считываемых с матрицы пикселей, разделённому на 1,5. Поскольку при оценке разрешающей способности объектива принято измерение в парах чёрной и белой линий миры Фуко на мм (определяющих не одиночный пик, а пространственную частоту), то коэффициент пересчёта разрешения матрицы в пары линий требует поправочного коэффициента 3,0[3].
Физический размер матрицы
Сравнительные размеры матрицФизические размеры фотосенсоров определяются размером отдельных пикселей матрицы, которые в современных фотосенсорах имеют величину 0,005-0,006 мм. Чем крупнее пиксель, тем больше его площадь и количество собираемого им света, поэтому тем выше его светочувствительность и лучше отношение сигнал/шум (в плёночной фотографии шумы называются «зернистостью» или «гранулярностью»). Необходимое разрешение деталей фотографии определяет общее количество пикселей, которое в современных фотоматрицах достигает десятков миллионов пикселей (Мегапикселей), и тем задаёт физические размеры фотоматрицы.
- Законы оптики определяют зависимость ГРИП от физического размера матрицы. Если сфотографировать тремя фотоаппаратами с разным физическим размером матрицы одну и ту же сцену с одним и тем же углом зрения и одним и тем же значением диафрагмы на объективах, и изучить результат (файл на компьютере, распечатку с принтера) в одинаковых условиях, то ГРИП на снимке, сделанном фотоаппаратом с наименьшей матрицей, будет наибольшей (больше предметов в кадре будет показано резко), а фотоаппарат с наибольшей матрицей покажет наименьшую ГРИП (предметы не в зоне резкости будут сильнее размыты).
- Размеры фотосенсоров чаще всего обозначают как «тип» в виде дробных частей дюйма (например, 1/1.8″ или 2/3″), что фактически больше реального физического размера диагонали сенсора. Эти обозначения происходят от стандартных обозначений размеров трубок телекамер в 1950-х годах. Они выражают не размер диагонали самой матрицы, а внешний размер колбы передающей трубки. Инженеры быстро установили, что по различным причинам диагональ полезной площади изображения составляет около двух третей диаметра трубки. Это определение стало устоявшимся (хотя и должно было быть давно отброшено). Не существует чёткой математической взаимосвязи между «типом» сенсора, выраженном в дюймах, и его фактической диагональю. Однако, в грубом приближении, можно считать, что диагональ составляет две трети типоразмера.
× | Диагональ в видиконовых дюймах | Диагональ в мм | Размер в мм | Кроп-фактор |
---|---|---|---|---|
1 | 13/8″ (плёнка типа 135) | 43,27 | 36 × 24 | 1 |
2 | APS-H Canon | 33,75 | 28,1 × 18,7 | 1,28 |
3 | APS-H Leica | 32,45 | 27 × 18 | 1,33 |
4 | APS-C | 28,5 | 23,7 × 15,6 | 1,52 |
5 | APS-C | 28,4 | 23,5 × 15,7 | 1,52 |
6 | APS-C | 28,4 | 23,6 × 15,8 | 1,52 |
7 | APS-C Canon | 26,82 | 22,3 × 14,9 | 1,61 |
8 | Foveon X3 | 24,88 | 20,7 × 13,8 | 1,74 |
9 | 1,5″ | 23,4 | 18,7 × 14,0 | 1,85 |
10 | 4/3″ | 21,64 | 17,3 × 13,0 | 2 |
11 | 1″ | 16 | 12,8 × 9,6 | 2,7 |
12 | 1″ | 15,9 | 13,2 × 8,8 | 2,73 |
13 | 2/3″ | 11,85 | 8,8 × 6,6 | 3,93 |
14 | 1/1,63″ | 10 | 8,0 × 6,0 | 4,33 |
15 | 1/1,7″ | 9,5 | 7,6 × 5,7 | 4,55 |
16 | 1/1,8″ | 8,94 | 7,2 × 5,3 | 4,84 |
17 | 1/2″ | 8,0 | 6,4 × 4,8 | 5,41 |
18 | 1/2,3″ | 7,7 | 6,16 × 4,62 | 5,62 |
19 | 1/2,33″ | 7,63 | 6,08 × 4,56 | |
20 | 1/2,5″ | 6,77 | 5,8 × 4,3 | 6,2 |
21 | 1/2,7″ | 6,58 | 5,4 × 4,0 | 6,7 |
22 | 1/2,8″ | 6,35 | ||
23 | 1/3″ | 5,64 | 4,8 × 3,6 | 7,5 |
24 | 1/3,2″ | 5,56 | 4,54 × 3,42 | |
25 | 1/3,6″ | 4,93 | 4 × 3 | |
26 | 1/4″ | 4,45 | 3,6 × 2,7 | |
27 | 1/6″ | 2,96 | 2,4 × 1,8 |
Диагонали матрицы 1’’, 1/2’’ и т. д. принято измерять в видиконовых дюймах. Размер видиконового дюйма равен 16 мм (унаследовано от видикона диаметром 1″, рабочая диагональ там была именно 16 мм). Как видно из таблицы по кроп-фактору матрицы 1’’ с диагональю 16 мм, размер полной матрицы 24×36 мм имеет диагональ 43,27 мм или 2,7 видиконовых дюйма, 2.7’’. Физические размеры матрицы видеокамеры в зависимости от соотношения сторон (4:3 или 16:9) и конкретного производителя с одной и той же диагональю различны. Поэтому, например, камера на матрице 1/3’’ с соотношением сторон 4:3 даёт больший угол обзора по вертикали и меньший по горизонтали, чем камера на матрице с такой же диагональю, но соотношением 16:9[4].
Отношение сторон кадра
- Формат кадра 4:3 в основном применяется в любительских цифровых фотоаппаратах. Некоторые фирмы, например, Canon, допускают в этих фотоаппаратах настройку соотношения сторон в диапазонах 4:3 и 16:9[5].
- Формат кадра 3:2 применяется в зеркальных цифровых фотоаппаратах, кроме
Matrix — это … Что такое CMOS-Matrix?
Data Matrix — DataMatrix Code as Teil von Stampit Mit dem zweidimensionalen Data Matrix Code (2D Code) kann im Vergleich zu eindimensionalen Barcodes (1D Code) die Informationsdichte pro Fläche deutlich erhöht werden. Entwickelt wurde der Data Matrix Code в…… Deutsch Wikipedia
Data Matrix Code — DataMatrix Code als Teil von Stampit Mit dem zweidimensionalen Data Matrix Code (2D Code), который используется в Vergleich zu eindimensionalen Barcodes (1D Code) die Informationsdichte pro Fläche deutlich erhöht werden.Entwickelt wurde der Data Matrix Code в…… Deutsch Wikipedia
Цифровая камера — Digicam перенаправляет сюда. Для метода военного камуфляжа с использованием микрошаблонов см. Военный камуфляж # Цифровой камуфляж. Цифровая камера (или цифровая камера) — это камера, которая снимает видео или фотоснимки, или и то, и другое, в цифровом виде путем записи изображений…… Wikipedia
MOSFET — Два силовых MOSFET в корпусе для поверхностного монтажа D2PAK. Работая как переключатели, каждый из этих компонентов может выдерживать блокирующее напряжение 120 вольт в выключенном состоянии и может проводить непрерывный ток 30 ампер во включенном состоянии, рассеивая… Wikipedia
CCD-Fotosensor — Ein CCD Sensor ist ein Устройство с зарядовой связью, das als Sensor ausgelegt ist.ПЗС-матрицы wurden im Jahr 1969 eigentlich zur Datenspeicherung entworfen. [1] Es wurde jedoch schnell bemerkt, dass diese Bauteile lichtempfindlich sind und ein zur…… Deutsch Wikipedia
CCD-Kamera — Ein CCD Sensor ist ein Устройство с зарядовой связью, в т.ч. Сенсор ausgelegt ist. ПЗС-матрицы wurden im Jahr 1969 eigentlich zur Datenspeicherung entworfen. [1] Es wurde jedoch schnell bemerkt, dass diese Bauteile lichtempfindlich sind und ein zur…… Deutsch Wikipedia
Время задержки CAS — Чип Dieser Artikel beschreibt den DRAM.Für das mit diesen Chips aufgebaute DRAM Modul (ugs .: Speicherriegel), siehe Artikel Speichermodul. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), oder der halb eingedeutschte Begriff Dynamisches RAM, bezeichnet…… Deutsch Wikipedia
Время задержки строба доступа к колонке — Dieser Artikel beschreibt den DRAM Chip. Für das mit diesen Chips aufgebaute DRAM Modul (ugs .: Speicherriegel), siehe Artikel Speichermodul. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), oder der halb eingedeutschte Begriff Dynamisches RAM, bezeichnet…… Deutsch Wikipedia
Строб адреса столбца — Dieser Artikel beschreibt den DRAM Chip.Für das mit diesen Chips aufgebaute DRAM Modul (ugs .: Speicherriegel), siehe Artikel Speichermodul. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), oder der halb eingedeutschte Begriff Dynamisches RAM, bezeichnet…… Deutsch Wikipedia
Длина цикла — Чип Dieser Artikel beschreibt den DRAM. Für das mit diesen Chips aufgebaute DRAM Modul (ugs .: Speicherriegel), siehe Artikel Speichermodul. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), oder der halb eingedeutschte Begriff Dynamisches RAM, bezeichnet…… Deutsch Wikipedia
DRAM — Чип Dieser Artikel beschreibt den DRAM.Für das mit diesen Chips aufgebaute DRAM Modul (ugs .: Speicherriegel), siehe Artikel Speichermodul. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), oder der halb eingedeutschte Begriff Dynamisches RAM, bezeichnet…… Deutsch Wikipedia
Сравните цены на cmos matrix — купите матрицу cmos по лучшей цене у международных продавцов на AliExpress
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для CMOS-матрицы.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая матрица CMOS в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели матрицу cmos на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в матрице CMOS и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести cmos matrix по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Обзоры наcmos matrix — интернет-магазин и отзывы на cmos matrix на AliExpress
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для CMOS-матрицы. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая матрица CMOS в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели матрицу cmos на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в матрице CMOS и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести cmos matrix по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Матрица CMOS по лучшей цене — Отличные предложения на матрицу CMOS от мировых продавцов матриц CMOS
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для CMOS-матрицы. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая матрица CMOS в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели матрицу cmos на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в матрице CMOS и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести cmos matrix по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Комментариев: 162, по теме: ccd vs cmos
Комментировать |
Комментариев: 162, по теме: ccd vs cmos
|