디지털 카메라의 CCD 또는 CMOS 이미지 센서는 무엇입니까?

Apr 01 2000
이 두 장치 모두 디지털 카메라 내부에서 빛을 전자로 바꾸는 데 사용됩니다. 그러나 각각 다른 방법을 사용하므로 매우 다른 장점과 단점이 있습니다. 선택하는 방법을 알아보세요.
이 아름다운 반사와 다채로운 이미지 센서를 보세요! MirageC / 게티 이미지

가격이 내려감에 따라 디지털 카메라 는 매우 보편화되었습니다. 가격 하락의 원인 중 하나는 CMOS 이미지 센서 의 도입입니다 . CMOS 센서는 CCD 센서보다 제조 비용이 훨씬 저렴합니다.

두 CCD (전하 결합 소자)와 CMOS (상보성 금속 산화물 반도체) 이미지 센서는 동일한 지점에서 시작 - 그들은 필요가 전자로 광으로 변환 . How Solar Cells Work 기사를 읽었다면 변환을 수행하는 데 사용되는 한 가지 기술을 이해하고 있을 것입니다. (A)에 이용되는 센서에 대해 생각하는 하나 개의 단순화 된 방식으로 디지털 카메라 (또는 캠코더 )를 바꾸어 각각의 수천 또는 작은 태양 전지 수백만의 2-D 어레이를 갖는 것으로 생각할 것이다 의 작은 부분에서을 이미지를 전자로. CCD와 CMOS 장치는 모두 다양한 기술을 사용하여 이 작업을 수행합니다.

다음 단계는 이미지에서 각 셀 의 값 (누적 전하) 을 읽는 것 입니다. CCD 장치에서 전하는 실제로 칩을 통해 전송되고 어레이의 한 모서리에서 읽힙니다. 아날로그-디지털 변환기는 각 픽셀의 값을 디지털 값으로 바꿉니다. 대부분의 CMOS 장치에는 보다 전통적인 와이어를 사용하여 전하를 증폭하고 이동시키는 각 픽셀에 여러 개의 트랜지스터 가 있습니다 . CMOS 접근 방식은 각 픽셀을 개별적으로 읽을 수 있기 때문에 더 유연합니다.

CCD는 특별한 제조 공정을 사용하여 왜곡 없이 칩 전체에 전하를 전송할 수 있는 능력을 만듭니다. 이 프로세스는 충실도와 광 감도 측면에서 매우 높은 품질의 센서로 이어집니다. 반면에 CMOS 칩은 대부분의 마이크로프로세서 를 만드는 데 사용되는 것과 동일한 프로세스를 사용하여 칩을 만듭니다 . 제조상의 차이로 인해 CCD와 CMOS 센서 사이에는 몇 가지 눈에 띄는 차이가 있었습니다.

  • 위에서 언급한 바와 같이 CCD 센서는 고품질, 저잡음 이미지를 생성합니다. CMOS 센서는 전통적으로 노이즈에 더 취약합니다.
  • CMOS 센서의 각 픽셀 옆에 여러 개의 트랜지스터가 있기 때문에 CMOS 칩의 광 감도는 더 낮은 경향이 있습니다. 칩에 부딪히는 광자 중 많은 수가 포토다이오드 대신 트랜지스터에 부딪힙니다.
  • CMOS는 전통적으로 전력을 거의 소모하지 않습니다. CMOS에 센서를 구현하면 저전력 센서가 생성됩니다.
  • CCD는 많은 전력을 소모하는 프로세스를 사용합니다. CCD는 동급 CMOS 센서보다 100배 더 많은 전력을 소비합니다.
  • CMOS 칩은 거의 모든 표준 실리콘 생산 라인에서 제조할 수 있으므로 CCD 센서에 비해 매우 저렴한 경향이 있습니다.
  • CCD 센서는 오랜 기간 동안 대량 생산되어 더 성숙해졌습니다. 그들은 더 높은 품질과 더 많은 픽셀을 갖는 경향이 있습니다.

이러한 차이점을 바탕으로 CCD는 픽셀이 많고 광감도가 우수한 고품질 이미지에 중점을 둔 카메라에서 사용되는 경향이 있음을 알 수 있습니다. CMOS 센서는 전통적으로 더 낮은 품질, 더 낮은 해상도 및 더 낮은 감도를 가지고 있습니다. CMOS 센서는 이제 일부 응용 분야에서 CCD 장치와 거의 동등한 수준에 도달할 정도로 개선되고 있습니다. CMOS 카메라는 일반적으로 저렴하고 배터리 수명이 깁니다.

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