اینجا را پلاس 1 کنید!

 

CCD یا CMOS ؟ – حسگر تصویر در دوربین دیجیتال

دوشنبه, اردیبهشت ۶, ۱۳۸۹ ۰:۵۲
ارسال شده در قسمت : مطالب علمی
12,755 بازید ۱۸ نظر

امروزه، استفاده از دوربین های عکاسی دیجیتال کاملاً معمول شده است و اغلب افراد در طول زندگی خود حدأقل یکبار با این سوال روبرو می شوند که “چه دوربینی بخرم؟”

جواب این سوأل آسان نیست! نیاز به مطالعه و بررسی جزئیات فنی دوربین های موجود و همچنین مقایسه عملکرد آن ها دارد. بنابراین یکی از مهم ترین گام های موجود در انتخاب یک دوربین، بررسی دقیق جزئیات فنی آن است. در صورتی که جزئیات فنی یک دوربین دیجیتال را بررسی کرده باشید، حتماً با چنین عبارتی مواجه شده اید : “این دوربین از CCD استفاده می کند” و یا “این دوربین از CMOS استفاده می کند”. با توجه به اینکه حسگر تصویر یکی از مهمترین قسمت های یک دوربین دیجیتال است و اینکه استفاده از یکی از این دو نوع تکنولوژی در دوربین های کنونی معمول بوده و گاه انتخاب ما دچار تردید می شود، در این نوشته به توصیف، مقایسه و بررسی مزایا و معایب این دو تکنولوژی پرداخته ام.

این دو ابزار، ذاتاً یک هدف را دنبال می کنند و آن هدف تبدیل تصویر اپتیکی به سیگنال های الکتریکی است که در نهایت تصویر دیجیتال را ایجاد می کند. در یک دوربین دیجیتال، لنز و یا سیستم لنزها، نور وارد شده را پس از عبور از فیلتر، در محل حسگر تصویر همگرا می کنند و تصویر ایجاد شده به پردازشگر تصویر منتقل می شود. پردازشگر تصویر یک نسخه دیجیتال از تصویر می سازد و آن را به تراشه ی فشرده سازی ارسال می کند تا به فرمت مورد نظر (TIFF، JPG و …) تبدیل شود. پردازنده ی اصلی (CPU)، تصحیحات لازم را بر روی تصویر انجام می دهد و آن را بر روی حافظه ذخیره می کند. DRAM به منظور انجام اعمال پردازش تصویر توسط CPU به کار گرفته می شود. در نهایت عنصری برای آماده سازیِ نهایی به منظور مشاهده ی تصویر تعبیه شده است.

CCD و یا CMOS در واقع دو گونه ی متفاوتِ حسگر تصویر(Image Sensor) می باشند و طبعاً نقش بسزایی را در عملکرد یک دوربین دیجیتال ایفا می کنند.

تکنولوژی CCD

ایده ی اصلیِ CCD این است که با برخورد نور به آن از خود اثر فتوالکتریک نشان می دهد. بار الکتریکی ای که توسط ماتریس بزرگی از خازن ها جمع آوری می شود به یک تقویت کننده ی بار الکتریکی ارسال می شود. تقویت کننده، بار مورد نظر را به ولتاژ تبدیل می کند. با تکرار این عمل، کل تصویر برای مرحله ی بعدی پردازش، ساخته می شود.

تکنولوژی CMOS

CMOS ها بر مبنای تکنولوژی ریزپردازنده ها ساخته می شوند. تراشه ی مذکور، در هر پیکسل شامل ترانزیستورهایی است که بار الکتریکی را تقویت می کنند و به صورت مجزا (برای هر پیکسل) به پردازنده ارسال می کنند.

مقایسه ی CCD و CMOS

مصرف انرژی

حسگر های CCD نسبت به حسگر های CMOS توان بیشتری مصرف می کنند. توان مصرفی یک حسگر CCD می تواند بیشتر از ۱۰ برابر توان مصرفی یک حسگر CMOS مشابه باشد.

نویز

در حسگر های CMOS امکان به وجود آمدن نویز بیشتر است.

حساسیت به نور کم

CCD ها در نور کم، از حساسیت بیشتری برخوردار می باشند. دلیل این مطلب، این است که در تراشه های CMOS ترانزیستورهایی وجود دارند که نسبت به نور دریافتی حساسیتی از خود نشان نمی دهند.

قیمت

حسگر های CMOS را به سادگی می توان در خط تولید یک تراشه ی سیلیکونی، تولید کرد. بنابراین CMOS ها نسبت به CCD ها از قیمت پایین تری برخوردارند. تولید CCD ها فرآیند هزینه بری دارد.

همسانی

این فاکتور بدین معنی است که هر یک از پیکسل ها می بایست در برابر نور یکسان، حساسیت یکسانی از خود نشان دهند. در CMOS، هر یک از پیکسل ها خود به تنهایی عملیات تقویت بار را انجام می دهند و بنابراین همسانی در آن ها پایین تر است.

سرعت

اغلب توابع و نیاز های یک دوربین را می توان در یک تراشه ی CMOS تعبیه کرد. بنابراین CMOS به علت یکپارچگی مراحل، از سرعت بالاتری برخوردار است.

اغتشاش و حالت محوی در تصویر (Smear)

یکی از معایب حسگر های CCD این است که در صورتی که در معرض نور عمودی قرار گیرند، تصویر دچار اغتشاش می شود (در شکل زیر ببینید). CMOS ها در این زمینه عملکرد مناسبی دارند.

پس بالاخره کدام یک بهتر است ؟!

با توجه به تفاوت هایی که ذکر شد، در صورتی که به دنبال دوربینی با کیفیت تصویر و تمرکز تصویر مناسب تر و حساسیت بهتر می باشید، دوربینی که دارای حسگر CCD می باشد، انتخاب بهتری است. با این حال، در صورتی که به دنبال دوربینی هستید که ارزان تر باشد، عمر باطری بهتری داشته باشد و  حساسیت بالا و کیفیت تصویر اهمیت چندانی برای شما ندارد، دوربینی با حسگر CMOS گزینه ی مناسب تری می باشد. با این همه، فن آوری حسگر های CMOS به سرعت در حال پیشرفت است و انتظار می رود به زودی رقیب سرسختی برای CCD ها شوند.

پس ممکن است این نوشته چندین سال بعد، تنها قسمتی از تاریخ باشد :)

مراجع : + ، + و سی نا.نت!

مشترک سی نا.نت شوید تا نوشته های اینجا را در ایمیل تان بخوانید ...
به وسیله‌ی ایمیل:
 
ایمیل شما نزد ما محفوظ و اشتراک تان هر لحظه با یک کلیک قابل انصراف است.

یا به وسیله‌ی فـیـد (خوراک)

۱۸ ديدگاه براي “CCD یا CMOS ؟ – حسگر تصویر در دوربین دیجیتال”

  1. فریده جلیلوند گفته است :

    اردیبهشت ۶ام, ۱۳۸۹ در ۲:۱۲ ق.ظ

    متشکرم از اطلاعات خوبی که دادید . ذخیره کردم .

    [پاسخ]

  2. فرهاد گفته است :

    اردیبهشت ۱۹ام, ۱۳۸۹ در ۶:۰۶ ب.ظ

    ممنون از اطلاعات خوبتون

    [پاسخ]

  3. علي گفته است :

    شهریور ۲۹ام, ۱۳۸۹ در ۷:۳۵ ب.ظ

    MSIE 8.0 Windows XP

    اطلاعات خوبی بود . اما نمیدونم چرا تصویر نیکون به نظر رنگهای بهتری داران البته من اینو در مقایسه با چندین عکاسه مطرح شنیدم و دیدم ،البته این تقریبا به ساختاره سیموس و سی سی دی ربطی نداره . اگه میشه در رابطه با این تفاوت بین سیموس های نیکون و کانن هم بگین ممنون

    [پاسخ]

  4. مهندس کامیار گفته است :

    دی ۹ام, ۱۳۸۹ در ۵:۴۲ ب.ظ

    Firefox 3.6.3 Windows 7

    بسیار ممنون. اطلاعات جالبی بود.

    [پاسخ]

  5. ali گفته است :

    دی ۱۳ام, ۱۳۸۹ در ۳:۱۲ ق.ظ

    Firefox 3.6.13 Windows 7

    پس چرا تمام دوربین های SLR از cmos استفاده می کنند؟

    [پاسخ]

  6. abbas گفته است :

    بهمن ۵ام, ۱۳۸۹ در ۸:۰۱ ق.ظ

    MSIE 8.0 Windows 7

    ممنون. عالی بود

    [پاسخ]

  7. سید گفته است :

    اسفند ۵ام, ۱۳۸۹ در ۴:۱۲ ب.ظ

    MSIE 8.0 Windows 7

    بسیار ممنون از اطلاعات خوبی که در اختیار بنده قرار دادید انشاالله موفق باشید

    [پاسخ]

  8. فرشید گفته است :

    اسفند ۱۱ام, ۱۳۸۹ در ۱۱:۱۵ ق.ظ

    Firefox 3.6.12.NETCLR3.5.30729 Windows XP

    سلام دوست عزیز فکر نمیکنی که جای دو تا حسگرو جا به جا نوشتی؟؟؟
    سی سی دی ها توان کمتری مصرف میکنند و کیفیت پایین تری هم دارند و ارزانتر هم هستند در صورتی که شما تمام موارد رو کاملا برعکس نوشتی.

    [پاسخ]

    سینا پاسخ در تاريخ اسفند ۱۱ام, ۱۳۸۹ ۱۲:۰۹ ب.ظ:

    Firefox 3.6.14 Windows 7

    @فرشید, مواردی که ذکر کردم را گوگل کنید :)

    [پاسخ]

  9. وحید گفته است :

    خرداد ۵ام, ۱۳۹۰ در ۸:۴۸ ق.ظ

    Firefox 3.6.13.NETCLR3.5.30729 Windows XP

    سلام، از اطلاعات شما متشکرم من وحید هستم که مدت زیادی است که عکاسی می کنم و از دوربین های مختلف استفاده کرده ام ولی کیفیتهای عکس های من در ظاهر کردن آن حسگرهای cmos نتیجه های خوبی به من داد. درست است که من از حسگر ccdزیاد کار نکرده ام ولی از نظر کیفیت دیگه فکر میکنم حسگرcmos جایگاه بالاتری را کسب کرده.با تشکر

    [پاسخ]

  10. ارام گفته است :

    شهریور ۳۰ام, ۱۳۹۰ در ۱۱:۴۱ ب.ظ

    Firefox 6.0.2 Windows 7

    ممنون . موفق باشید

    [پاسخ]

  11. gharibe گفته است :

    آبان ۱۸ام, ۱۳۹۰ در ۱۲:۰۲ ب.ظ

    MSIE 8.0 Windows 7

    از اطلااتتون ممنون

    [پاسخ]

  12. reza گفته است :

    آذر ۶ام, ۱۳۹۰ در ۱۰:۰۳ ب.ظ

    MSIE 8.0 Windows 7

    سلام به نظر شما دوربین نیکون دی ۳۱۰۰برای مصرف خانگی چطور است؟

    [پاسخ]

    سینا پاسخ در تاريخ آذر ۹ام, ۱۳۹۰ ۱۱:۲۳ ب.ظ:

    Firefox 8.0.1 Windows 7

    @reza, دوست عزیز من اطلاعات تخصصی در رابطه با دوربین ها ندارم :) فکر می کنم در فروم ها بتونید اطلاعات به درد بخوری پیدا کنید.

    [پاسخ]

  13. فرهاد گفته است :

    فروردین ۴ام, ۱۳۹۱ در ۷:۵۷ ق.ظ

    Opera 11.60 Windows 7

    در حال حاضر حسگرهای پیشرفته ی CMOS-Backlit موسوم به BSI CMOS ابداع شدند که فوتودیودهای حساس به نور در عقب حسگر جای گرفتند نه مثل cmos های رایج در جلوی حسگر
    بهمین دلیل جذب نور بیشتر و کیفیت بالاتری رو عرضه می کنند هر چند قیمت بالاتر رو بدلیل نیاز به خط تولید پیشرفته تر و دقیق تر بهمراه دارند
    لینک زیر را ببینید
    http://en.wikipedia.org/wiki/Back-illuminated_sensor

    [پاسخ]

    ساسان پاسخ در تاريخ دی ۱۹ام, ۱۳۹۲ ۹:۱۹ ب.ظ:

    Firefox 24.0 Windows XP

    تشکر از اطلاعات مفید شما
    بنظر شما بین سونی و کانن که هردو cmos باشند کدام یک بهتر عمل میکنند

    [پاسخ]

  14. فائزه گفته است :

    خرداد ۲۰ام, ۱۳۹۱ در ۱۱:۲۰ ق.ظ

    Firefox 3.0.19 Windows XP

    سلام من میخوام دوربین Canon PowerShot SX220 HS رو بخرم که نوع حسگر CMOS است ولی مدل های قدیمیترش که ارزونتر هم است CCD است چون کیفیت تصویر واسم مهمه به نظرتون از خرید Canon PowerShot SX220 HS منصرف بشم؟ اگه توصیه بهتری برای خرید دارید ممنون میشم منو راهنمایی کنید.

    [پاسخ]

- لطفاً فارسی بنویسید. نظراتی که پینگلیش باشند، تأیید نمی شوند.

- اگر نمی توانید فارسی تایپ کنید، کافیست در بالای کادر متن، گزینه تبدیل خودکار را فعال کنید و پینگلیش بنویسید. نوشته ی شما پس از نوشتن هر کلمه به صورت خودکار به فارسی تبدیل می شود.

- نظر شما پس از بررسی، منتشر خواهد شد. در صورتی که تمایل دارید نظرتان به صورت خصوصی باقی مانده و منتشر نشود، لطفاً ذکر کنید.

- در صورتی که دیدگاه شما در مورد این نوشته نیست از صفحه ارتباط با من استفاده کنید.

پاسخ به نوشته


× 9 = پنجاه چهار

به صورت خودکار کلمات فینگلیش را به فارسی تبدیل کن. در صورتی که می‌خواهید انگلیسی تایپ کنید Ctrl+g را فشار دهید.