» هایک ویژن » دسته‌بندی نشده » سنسور های CMOS در دوربین مداربسته

سنسور های CMOS در دوربین مداربسته


سنسور های CMOS در دوربین مداربسته

سنسور های CMOS : دوربین های مداربسته از اجزای متفاوتی تشکیل شده اند که در مراحل مختلف تصویر برداری امکان ایجاد تصاویر با کیفیت را ایجاد می کنند. یکی از اجزای مهم و کاربردی دوربین های مداربسته که در چند دهه گذشته بسیار پیشرفته و توسعه یافته است، چیپ های تصویر هستند که وظیفه تبدیل نوردریافتی به سیگنال های الکتریکی را دارند. در یک کلام می توان گفت که وظیفه سنسورها چیپ تصویر تبدیل نور دریافتی از محیط به سیگنال های الکتریکی در جهت ایجاد تصاویر واضح است.

 

نحوه عملکرد و ساختار سنسور های CMOS

چیپ های تصویر در دوربین های مداربسته انواع مختلفی دارند و در این مطلب می خواهیم به یکی از مهم ترین چیپ های کاربردی حال حاضر در دوربین های مداربسته بپردازیم. از نگاه تاریخچه تولید سنسور های CMOS  (Complementrymetal-oxide semiconductor) اینچنین گفته شده است که این چیپ تصویر ابتدا در سال ۱۹۶۳ توسط شرکت Fairchild Semiconductor ابداع گردیده است.

در چند سال گذشته شاهد گسترش استفاده از این سنسورها در انواع دوربین های مداربسته در دنیا هستیم و برندهای معروفی مانند هایک ویژن و داهوا نیز این سنسورها در تولیدات خود استفاده می کنند.  ساختار کلی این سنسورها به سلول های خورشیدی شبیه است که از چندین میلیون پیکسل های فوتوساید یا فوتودیود تشکیل شده است. وقتی این سنسور ها در معرض نور قرار می گیرند، نور دریافت شده از قسمتی از تصویر را درون پیکسل ها ذخیره می کنند و سپس به الکترون تبدیل می کنند. در مرحله بعد الکترون های آزاد شده به ولتاژ مشخصی تبدیل می شوند که در مسیر یک تقویت کننده به سیگنال های آنالوگ تغییر ماهیت می دهند. در نهایت این سیگنال های آنالوگ توسط یک کانورتر ADC به سیگنال های دیجیتال تبدیل می شوند.

نکته مهم در خصوص این سنسور های این است که سنسور ها توانایی ثبت تصاویر را به صورت رنگی ندارند. به همین دلیل فیلتری در برابر سنسور تعبیه می شود که امکان ثبت تصاویر را به صورت رنگی فرآهم می کند. دو نوع فیلتر رنگ با نام های فیلتر RGB برای ثبت رنگ های قرمز، سبز و آبی و فیلتر CMYG برای رنگ های فیروزه ای، سرخابی، زرد و قرمز وجود دارد.

 

 

مزایا و معایب استفاده از سنسور CMOS

مزایا

  • این سنسور ها تصاویری با کیفیت HD و دارای یکپارچگی مناسب ایجاد می کنند.
  • کیفیت به نمایش گذاری رنگ ها در تصاویر توسط این سنسور ها خوب است.
  • نرخ فریم و سرعت پردازش در آنها بالا است.
  • مصرف انرژی کمی دارند.
  • ارزان و مقرون به صرفه هستند.

 

معایب

  • تصاویر ایجاد شده دارای نویز نسبتا زیادی هستند.
  • این سنسور ها دارای کیفیت عملکرد متوسطی هستند.
  • در نور کم عملکرد ضعیفی دارند.

 

 

سنسور های CMOS

 

 

تفاوت سنسور  CMOS با  CCD

 

سنسور های CMOS اگرچه قدمت طولانی دارند اما به دلیل تحولات تکنولوژیک در ساخت این سنسورها در چند سال گذشته شاهد رشد چشمگیر استفاده از آنها در دوربین مداربسته هستیم. چیپ تصویر دیگری نیز در دوربین های مداربسته مورد استفاده قرار می گیرد که با نام چیپ های CCD در بازار شناخته می شوند . چیپ های CCD قدمتی سی ساله در ساخت دارند و بیشتر در دوربین های قدیمی مورد استفاده قرار می گرفتند که تفاوت هایی با سنسور های CMOS نیز دارند که در ادامه به چند مورد اشاره هایی می کنیم.

  1. سنسور های CMOS دارای مصرف انرژی کمتری هستند که برابر با ۵-۱۲ ولت و ۳۵-۷۰ میلی آمپر است. در حالیکه این مقادیر در CCD ها برابر با ۱۲ ولت و ۱۵۰-۳۰۰ میلی آمپر است. در نتیجه در CMOS اتلاف انرژی کمتری صورت می گیرد.
  2. سنسور های CMOS قیمت ارزان تری نسبت به CCD ها دارند. زیرا قابلیت این را دارند که بر روی هر نوع بدنه ی سیلیکونی استانداردی ساخته شوند. قیمت پایین سنسور های  CMOS یک مزیت چشمگیر برای افرادی است که به دنبال تجهیزات با کیفیت و در عین حال با قیمت پایین هستند.
  3. سنسور های CMOS ساختار ساده ای دارند به طوری که تمامی عملیات روی صفحه سنسور انجام می شود در نتیجه منجر به سرعت عملکرد بیشتری در آنها می گردد.
  4. در سنسور های CMOS هر پیکسل به طور جداگانه دارای یک ترانزیستور است که باعث تولید یک ولتاژ جداگانه از هر پیکسل می شود. این مسئله در عین حال که منجر به افزایش سرعت عملکرد در آنها می گردد ولی باعث شده تا حساسیت کمتری نسبت به نور داشته باشند. به همین دلیل عملکرد خوبی در نور کم و در شب ندارند.
  5. سنسور های CCD تصاویری با کیفیت بالا و نویز کمتر ایجاد می کنند. اما سنسور های CMOS چند برابر بیشتر نویز تصویر نسبت به سنسورهای CCD دارند.
  6. سنسور های CCD ماندگاری بیشتری داشته و به دلیل تعداد پیکسل های بیشتری که در ساختار خود دارند تصویر با کیفیت تری ارائه می دهند.

 

مقالاتی برای مطالعه بیشتر:
  • تلفن

    فروشگاه تیام نادری
    021-66756184 , 021-66745203

    فروشگاه تیام لباف
    021-33981008 , 021-33981007

  • آدرس

    فروشگاه تیام نادری
    خیابان جمهوری تقاطع حافظ پاساژ نادری طبقه زیر همکف واحد 5
    فروشگاه تیام لباف
    تهران، پاساژ لباف همکف پلاک 1.17

  • درباره ما

    تیام الکترونیک جایی است که ما از آنجا راه خود را آغاز کردیم. از سال 1386 تا به امروز فروشگاه تیام الکترونیک به عنوان پدر معنوی مجموعه فروشگاه های تیام و شرکت مهر تجارت فعالیت نموده است. در این راه توانسته ایم با تکیه بر توانمندی های همکاران خود نمایندگی برندهای متعدد و مطرح دوربین مداربسته را به دست آوریم.