Mis on CMOS-pildisensor?
Täiendav metalloksiidpooljuht (CMOS) pildisensor on teatud tüüpi pildianduri tehnoloogia mõnes digikaameras. See koosneb integraallülitusest, mis salvestab kujutise. Võite arvata, et pildisensor sarnaneb vana filmikaamera filmiga.
CMOS-andur koosneb miljoneid piksliandureid, millest igaüks sisaldab fotodetektorit. Kui valgus läbi objektiivi kaamerasse siseneb, tabab see CMOS-pildiandurit, mis paneb iga fotodetektori akumuleeruma elektrilaengu, mis põhineb teda tabava valguse hulgal.
Seejärel teisendab digikaamera laengu digitaalseks näiduks, mis määrab iga fotodetektori juures mõõdetud valguse tugevuse ja ka värvi. Fotode kuvamiseks kasutatav tarkvara teisendab need näidud üksikuteks piksliteks, mis koos kuvamisel foto moodustavad.
CMOS vs. CCD
CMOS kasutab veidi erinevat tehnoloogiat kui Charged Coupled Device (CCD) – teine pildisensori tüüp leidub digikaamerates. Rohkem digitaalkaameraid kasutab CMOS-tehnoloogiat kui CCD, kuna CMOS-pildiandurid kasutavad vähem energiat ja suudavad andmeid edastada kiiremini kui CCD. CMOS-pildiandurid kipuvad aga maksma rohkem kui CCD.
Ja kuna pildisensorite salvestatavate pikslite arv on suurenenud, on CMOS-i võimekus suurenenud pildisensorit andmete kiiremaks liigutamiseks kiibil ja kaamera muudesse komponentidesse on muutunud rohkem väärtuslik.
Digikaamerate algusaegadel olid akud suuremad, kuna kaamerad olid suuremad ja seega ka CCD-d suurem energiatarve ei olnud suur mure. Kuid kuna digikaamerate suurus kahanes, nõudes väiksemaid patareisid, sai CMOS paremaks valikuks.
CMOS-i eelised
Üks valdkond, kus CMOS-il on teiste pildisensorite tehnoloogiate ees tõesti eelised, on ülesanded, mida ta suudab teostada kiibil, selle asemel, et saata pildianduri andmed kaamera püsivara või tarkvara töötlemine. Näiteks võib CMOS-pildiandur teostada müra vähendamise võimalusi otse kiibil, mis säästab aega andmete liigutamisel kaamera sees.
CMOS-pildiandur võib teostada ka kiibil analoog-digitaalmuundamisprotsesse – mida CCD-pildiandurid ei suuda. Mõned kaamerad teevad isegi CMOS-pildisensoril endal autofookuse tööd, mis taaskord parandab kaamera üldist jõudluskiirust.
CMOS-i jätkuvad täiustused
Kuna kaameratootjad on kaamerate pildisensorite jaoks üle läinud CMOS-tehnoloogiale, on seda tehnoloogiat rohkem uuritud, mille tulemuseks on isegi tugevad täiustused. Näiteks kui CCD-pildiandurite tootmine oli varem odavam kui CMOS-i, on CMOS-pildianduritele keskendunud täiendav uurimistöö võimaldanud CMOS-i maksumusel jätkuvalt langeda.
Üks valdkond, kus see rõhuasetus teadusuuringutele on CMOS-ile kasu toonud, on vähese valguse tehnoloogia. CMOS-pildisensorid näitavad jätkuvalt paranemist oma võimes hämaras pildistamisel korralike tulemustega pilte salvestada. CMOS-i kiibil olevad müravähendusvõimalused on viimastel aastatel pidevalt suurenenud, parandades veelgi CMOS-pildianduri võimet hämaras hästi toimida.
Veel üks hiljutine CMOS-i täiustus oli tagantvalgustusega pildianduri tehnoloogia kasutuselevõtt. Selle konstruktsiooniga liigutatakse juhtmed, mis liigutavad andmeid pildisensorist kaamerasse, pildianduri esiosast – kus nad võivad blokeerida osa sensorile langevast valgusest – taha. See aitab CMOS-pildisensoril hämaras paremini töötada, säilitades samal ajal kiibi võime andmeid suurel kiirusel teisaldada võrreldes CCD-pildisensoridega.