錄影機sensor介紹

Sensor即傳感器,是錄影機的核心部件,作用是将光信号轉換成電信号,友善處理和存儲。Sensor的類型有兩種,CCD和CMOS。

CCD即電荷耦合器( charge-couled device),CMOS即互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor),兩種傳感器原理上都是光敏元件在光照的條件下産生電荷,電荷轉移産生電流,電流經過整流放大、模數轉換形成數字信号,最終以二進制數字圖像矩陣的形式輸出給專門的DSP處理晶片。

CCD和CMOS兩者在結構原理上的主要差別有兩點:1、感光元件不同,CCD的感光元件除了感光二極管之外,還包括一個用于控制相鄰電荷的存儲單元,感光二極管占據了絕大多數面積,即CCD的開口率(有效感光區域與整個感光元件的面積比值)很大。而CMOS 感光元件的構成就比較複雜,除處于核心地位的感光二極管之外,它還包括放大器與模數轉換電路,每個像點的構成為一個感光二極管和四個半導體,而感光二極管占據的面積隻是整個元件的一小部分,造成的後果是CMOS的開口率很小。這樣在接受同等光照及元件大小相同的情況下,CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明顯小于CCD元件,靈敏度較低;展現在輸出結果上,就是CMOS傳感器捕捉到的圖像内容不如CCD傳感器來得豐富,圖像細節丢失情況嚴重且噪聲明顯;2、噪聲大小不同,CCD傳感器電荷是轉移之後統一輸出放大,即每個像點的電信号強度都獲得同樣幅度的增大。而CMOS傳感器中每一個感光元件都直接整合了放大器和模數轉換,每個像素點的電信号先單獨放大轉換成數字信号,再彙聚一起形成二進制數字圖像矩陣。CMOS感光元件中的放大器屬于模拟器件,無法保證每個像點的放大率都保持嚴格一緻,是以産生的噪聲較大。

通過以上比較同等條件下CMOS的性能不如CCD,但CMOS的優勢在于成本上,CMOS 傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝,工藝相對簡單,成本低;而CCD的工藝複雜,外圍外圍晶片的成本高。另一方面由于CCD采用電荷傳遞的方式傳送資料,隻要其中有一個象素不能運作,就會導緻一整排的資料不能傳送,是以控制CCD傳感器的成品率低。是以,CCD傳感器的成本會高于CMOS傳感器。

CCD技術已經成熟,CMOS技術還在進步中。就圖像品質而言,今天兩者已經不相上下。即使有些差別,和後端的圖像處理器相比,也是微不足道了。是以在高清IP錄影機中圖像傳感器的選擇還是以CMOS為主。

針對高清與全高清錄影機,CMOS現在常用的晶片包括:

APTINA:MT9P031([email protected])、MT9P006([email protected])、AR0331(3M,WDR)、9M034(720P,WDR) ;

OMNIVISION:OV2715(2M)、OV5656(5M)、OV10633(720P,WDR)、OV9715/2(720P) ;

PANASONIC:MN34031(LOW LIGHT, 720P/30 WDR,720P/60)、MN34041(LOW LIGHT,1080P/30, 1080P/30WDR,1080P/60) ;

SONY:IMX035(LOW LIGHT, 720P/30, 720P/60). IMX036(LOW LIGHT, 1080P/30, 1080P/60)、IMX122(LOW LIGHT, 1080P/30,1080P/30 WDR,1080P/60; （IMX334）

ALTANSENS:3372E。