Różnica między czujnikiem CCD a czujnikiem CMOS

5) Wydajność kwantowa [%]
Czujnik obrazu przekształca fotony w elektrony. Szybkość konwersji, wydajność kwantowa (QE), zależy od długości fali. Im wyższa liczba fotonów przekształconych w elektrony, tym bardziej czujnik jest światłoczuły, a tym bardziej informacje emitowane na obrazie jest wysokie. Zmierzone wartości aparatu mogą różnić się od danych od producenta P. były. W przypadku użycia szkła ochronnego lub filtra.

Tryb pracy i charakterystyka czujników CMOS

Tryb działania, cechy i porównanie wydajności kamer i czujników zgodnie ze standardem EMVA 1288

Zasada działania

Czujniki obrazu przekształcają fotony w obciążenie elektryczne przez efekt fotoelektryczny. W przeciwieństwie do czujników CCD (bez obciążenia urządzenia), czujniki CMOS (komplementarne półprzewodnikowe tlenek metalowe) przekształcają obciążenia już na pikseli. Jest to wzmocnione, określone ilościowo i przesyłane w formie cyfrowej.

Obecne czujniki CMOS uwodzą się za pomocą wysokiego tempa obrazów i doskonałej jakości obrazu. Umożliwiają wydajne kamery przemysłowe na przeprowadzenie precyzyjnej analizy obrazów. Z powodu postępów technologicznych zastąpili czujniki CCD w większości zastosowań.

Poniższa prezentacja zawiera przegląd podstawowej zasady działania i podstawowych cech czujników CMOS.

1) Pełna pojemność [mi – ] i zdolność nasycenia [mi –
Wyobraź sobie, że piksel jest „wiadrem”, a pełna pojemność to maksymalna liczba elektronów, które można zgromadzić w tym „wiadrze”. Pojemność nasycenia naprawdę stosowana do charakterystyki aparatu jest bezpośrednio mierzona na obrazie aparatu. Wartość jest ogólnie niższa niż pełna pojemność, aby uniknąć nieliniowości. Wysoka pojemność nasycenia pozwala na dłuższy czas ekspozycji. Piksel nadxposowany jest ustawiony na maksymalną wartość cyfrową DN i dlatego nie zawiera żadnych przydatnych informacji.

2) Próg bezwzględnej wrażliwości [mi –
Próg bezwzględnej czułości (AST, próg bezwzględnej wrażliwości) opisuje minimalną liczbę fotonów (minimalne wykrywalne promieniowanie), dla których kamera może różnicować przydatne informacje na obrazie szumu. Oznacza to, że im niższy próg, tym bardziej wrażliwy aparat. Próg bezwzględnej czułości obejmuje wydajność kwantową, szum ciemności, a także hałas fotoniczny i należy go wziąć pod uwagę, gdy stosuje się niskie światło, a nie rozważanie wydajności kwantowej.
Próg bezwzględnej czułości odpowiada wartości progu, dla którego SNR jest wart 1 (sygnał równoważny szumowi).

3) ponadczasowy hałas ciemności [mi –
Każdy piksel wytwarza sygnał (ciemny), nawet jeśli czujnik nie jest oświetlony. Elektrony są nawet generowane bez światła w każdym pikselu, jeśli czas ekspozycji i wzrost temperatury. Zmienność sygnału ciemności jest opisana jako szum ciemności (mierzony w elektronach). Niska ciemność ciemności jest korzystna dla większości zastosowań. Hałas ciemności z hałasem fotonicznym i hałas ilościowy opisują hałas aparatu.

4) Dynamika [db]
Dynamika to stosunek między maksymalną a minimalną liczbą mierzalnych elektronów o pojemności nasycenia. Kamery o wysokiej dynamice mogą jednocześnie dostarczać szczegółowe informacje na temat ciemnych i wyraźnych obszarów tego samego obrazu. Właśnie dlatego wysoka dynamika jest szczególnie ważna, gdy obraz ma ciemne i czyste obszary lub warunki oświetlenia szybko się zmieniają.

5) Wydajność kwantowa [%]
Czujnik obrazu przekształca fotony w elektrony. Szybkość konwersji, wydajność kwantowa (QE), zależy od długości fali. Im wyższa liczba fotonów przekształconych w elektrony, tym bardziej czujnik jest światłoczuły, a tym bardziej informacje emitowane na obrazie jest wysokie. Zmierzone wartości aparatu mogą różnić się od danych od producenta P. były. W przypadku użycia szkła ochronnego lub filtra.

5) Maksymalna liczba sygnałów (SNRMAX) [DB]
Stosunek sygnału (SNR) to stosunek między wartością szarości (skorygowany o ciemny szum) a dźwiękiem sygnału. Często wyraża się to w DB. SNR zależy głównie od współczynnika k i hałasu ciemności i wzrasta wraz z liczbą fotonów. Maksymalny SNR (SNRMAX) jest osiągany, gdy piksel zgromadzi maksymalną liczbę elektronów możliwej pojemności nasycenia.

7) Keffict K (DN/e – ))
Kamera przekształca elektrony (E -) czujnika obrazu w wartość numeryczną (DN). Ta konwersja jest wskazana przez ogólną wzmocnienie k systemu, wyrażoną w wartości numerycznej (DN) według wyborów (e -): k elektrony są wymagane do zwiększenia wartości szarej DN. Współczynnik K zależy od konstrukcji termicznej i elektroniki aparatu. Lepszy współczynnik K może poprawić liniowość kosztem pojemności nasycenia.

Porównanie wydajności

Ze standardem EMVA 1288, EMVA (European Machine Vision Association) definiuje metody pomiaru i charakterystyki obiektywne dla czujników obrazu i kamer w przetwarzaniu obrazu przemysłowego, a zatem zachęca do porównywalności między kamerami dystrybutorami.

Różnica między czujnikiem CCD a czujnikiem CMOS

Czujnik obrazu jest jednym z głównych elementów wpływ Jakość aparatu. Zapewnia transformację sygnałów światła w sygnały elektryczne. Znajdujemy, że w nadzorze wideo Dwie technologie: czujnik CCD (załadowane urządzenie sprzężone) i czujnik CMOS (komplementarny półprzewodnik tlenku metalu).

Czujnik CCD

Technologia CCD była specjalnie rozwinięte, Ponad 20 lat temu na kino, a zatem Dla przemysłu kamer.

On jest z lepsza jakość niż czujnik CMOS zwłaszcza pod względem jego Wrażliwość na światło co pozwala na lepsze renderowanie obrazu nawet w niedostosowaniu.

Niedobrany proces produkcji i trudność w integracji z kamerami tworzą technologię CCD jest bardziej złożoną, a zatem droższą technologią.

Czujnik CCD zużywa więcej energii a wynikająca z tego produkcja ciepła promuje wygląd sygnały pasożytnicze (kompensowane przez systemy chłodzenia). Widzimy też Zjawisko zwane „rozmazem”, Pionowy szlak podczas kręcenia nadmiernie świetlnego obiektu.

Czujnik CMOS

Technologia CMOS został utworzony w celu zintegrowania z komputerami, Jest prostszy i nowszy.

Ona przychodzi Dzisiaj dojrzałość A jakość renderowania jest zbliżona do technologii CCD.

Ze względu na prostotę ich technologii i niskiego zużycia energii, Czujniki CMOS są tańsze i pozwalają mieć kamery po niższych kosztach. Obecna limit CMO leży w ich Niska czułość światła. Rzeczywiście, gdy tylko filmujemy niewidoczne sceny, powoduje to Obraz albo bardzo ciemny lub pełen „szumu” (pasożyty). W niektórych przypadkach widzimy również, Zniekształcenia obrazu podczas szybkich ruchów.

Inne czynniki odgrywają się na jakości

Podsumowując, możemy to powiedzieć Technologia CMOS (nowsze) dojrzewa Ale to w Szczególna domena kamer wideo, nie jest (jeszcze) równa technologii CCD pod względem wrażliwości i jakościowego renderowania obrazu.

Zauważ, że jakość obrazów wideo jest również powiązana z jakością celu i powiązanymi technologiami: kontrola wzmocnienia (AGC), oprogramowanie do kompensacji białej (AWB), automatyczne zarządzanie kontratakiem (WDR).

Linki do sklepu

Nasze zaangażowanie

Darmowa pomoc techniczna
Konfiguracja i szkolenie

2 lata gwarancji
Standardowa wymiana

Zadowolony lub zwrócony
14 dni na zmianę zdania

Dostawa
W domu w 24/48h

Podążaj za nami

Bezpłatna wycena

Skontaktuj się z naszymi zespołami, aby uzyskać cytat idealnie dostosowany do twoich potrzeb.

Dzięki poradom naszych sprzedawców możesz budować, modyfikować, udoskonalić i finalizować swoje projekty do przeglądania wideo, jednocześnie opanowując ich koszty.

Więc nie wahaj się, złożyć wniosek o wycenę.

Skontaktuj się z nami

Media Théia
97 Alexandre Borodine Allée
Lyon Technological Park
Budynek Woodclub
69800 St Priest
Od poniedziałku do piątku
Od 9:00 do 18.30