¿En qué se diferencia una matriz CCD de una matriz CMOS?

¿En qué se diferencia una matriz CCD de una matriz CMOS?

Que matriz ¿El CCD es diferente del sensor CMOS?

En ese momento, se hizo evidente que el CCD proporciona un mejor rendimiento al fotografiar objetos dinámicos y pequeños, por lo que se propuso utilizarlo para construir sistemas que requieran una alta calidad de imagen: cámaras fotográficas y de video digitales, equipos médicos, etc. A CMOS se le asignó un nicho para dispositivos cuyo coste final es crítico — cámaras fotográficas, equipos domésticos y de oficina y juguetes económicos.

La experiencia en fabricación acumulada a lo largo de los años de desarrollo de CMOS ha hecho posible que con cada nueva generación de estos sensores se reduzca significativamente el ruido fijo y aleatorio que afecta a la calidad de la imagen. Otro punto débil de CMOS — distorsiones que aparecen al capturar una imagen dinámica debido a la mala sensibilidad del sensor. En los dispositivos modernos se pueden evitar, y es posible capturar imágenes sin artefactos a una velocidad de 15×30 fotogramas/s, y los sensores CMOS de 0,3 megapíxeles ya han eliminado este problema.

Sin embargo, lo más probable es que la victoria en la competencia tecnológica resida en la reducción del área de píxeles. Para tener éxito en el mercado de 1 megapíxel con una diagonal de 1/4 de pulgada, el área de píxeles no debe superar las 3 micras2. A pesar de todos los esfuerzos de los fabricantes de CMOS, todavía no pueden cumplir con tales requisitos, por lo que, según los expertos, al menos en un futuro próximo, CCD dominará este nicho.

Muchos grandes fabricantes de componentes producen tanto sensores CMOS como matrices CCD. Por ejemplo, Sharp, el mayor proveedor mundial de módulos de captura de imágenes (tanto CCD como CMOS), considera que 2003 es la era en la que la tecnología CCD realmente floreció.

Las ventajas de las matrices CCD incluyen:

1. Bajo nivel de ruido.

2. Factor de relleno de píxeles alto (aproximadamente 100%).

3. Alta eficiencia (la relación entre el número de fotones registrados y su número total que incide en el área fotosensible de la matriz del CCD es del 95%).

4. Alto rango dinámico (sensibilidad).

Las desventajas de las matrices CCD incluyen:

1. El complejo principio de lectura de señales y, por tanto, la tecnología.

2. Alto nivel de consumo de energía (hasta 2-5W).

3. Más caro de fabricar.

Ventajas de las matrices CMOS:

1. Alto rendimiento (hasta 500 fps).

2. Bajo consumo de energía (casi 100 veces en comparación con CCD).

3. Más barato y más fácil de producir.

4. Las perspectivas de la tecnología (en el mismo chip, en principio, no cuesta nada implementar todos los circuitos adicionales necesarios: convertidores analógicos a digitales, procesador, memoria, obteniendo así una cámara digital completa en un solo chip. Por cierto, la creación de un dispositivo de este tipo se ha llevado a cabo conjuntamente desde 2002, Samsung Electronics y Mitsubishi Electric).

Las desventajas de las matrices CMOS incluyen

1. Factor de relleno de píxeles bajo, que reduce la sensibilidad (superficie de píxel efectiva ~75%, el resto está ocupado por transistores).

2. Un alto nivel de ruido (es causado por las llamadas corrientes de tempo; incluso en ausencia de iluminación, una corriente bastante significativa fluye a través del fotodiodo), cuya lucha complica y aumenta el costo de la tecnología.

3. Bajo rango dinámico.