카메라의 핵심 칩 – CMOS 이미지 센서

카메라의 핵심 칩 – CMOS 이미지

감지기

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서의 동작 개념은 1960년대 후반부터 구상되었으나, 1990년대에 들어 미세 가공 기술이 충분히 발전하기 전까지 상용화되지 않았다.CCD(전하 결합 소자) 또는 CMOS(상보형 금속 산화물 반도체) 이미지 센서는 오늘날의 디지털 카메라와 휴대폰에 자주 사용됩니다.

CCD와 CMOS는 모두 "전자의 눈" 역할을 하는 반도체 소자입니다.

둘 다 포토다이오드를 사용하지만 생산 공정과 신호 판독 방법이 다릅니다.초기에는 CCD 기술이 더 높은 감도와 화질 때문에 인기가 있었지만 CMOS 센서는 2004년부터 출하량에서 CCD 센서를 앞지르기 시작했습니다.

데이터 속도는 CCD보다 빠릅니다.
전하 결합 소자(CCD) 이미지 센서의 커패시터 어레이는 픽셀의 광도에 따라 전하를 전달합니다.각 커패시터의 내용은 제어 회로를 통해 이웃으로 전송되고 어레이의 마지막 커패시터는 전하 증폭기로 전하를 비웁니다.CCD 센서는 버킷 브리게이드 데이터 전송 방식으로 알려져 있습니다.

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서

반면에 각 픽셀에는 포토다이오드와 CMOS 트랜지스터 스위치가 포함되어 있어 픽셀 신호를 개별적으로 증폭할 수 있습니다.픽셀 신호는 스위치 매트릭스를 조작하여 CCD 센서보다 훨씬 빠르게 직접 순차적으로 액세스할 수 있습니다.픽셀마다 증폭기를 갖는 것의 또 다른 장점은 집광된 빛에서 변환된 전기 신호를 읽을 때 발생하는 노이즈를 줄이는 것입니다.

CMOS 이미지 센서는 기존 반도체 제조 장비를 생산에 재사용할 수 있기 때문에 CCD 이미지 센서보다 제조 비용이 저렴합니다.고전압 아날로그 회로를 사용하는 CCD 센서와 달리 CMOS 센서는 전력 소모가 적은 더 작은 디지털 회로를 사용하며 이론상 스미어(밝은 빛 이미지에서 수직 흰색 줄무늬) 및 블루밍(예: 이미지 손상)이 없습니다. 흰 반점으로).제조 공정 중에 논리 회로가 칩에 통합될 수 있기 때문에 이미지 인식 및 인공 시각과 같은 애플리케이션을 위해 온칩 이미지 처리 회로가 있는 CMOS 센서가 개발되고 있으며 일부 장치는 현재 사용되고 있습니다.

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