Что лучше – КМОП-матрица или ПЗС?

версия для печати

26 Ноября 2013, Вторник

ПЗС-матрица
ПЗС-матрица

Матрица может по праву считаться главным структурным элементом и видеокамер, и фотоаппаратов. Именно она влияет на конечное качество снимков и записей. Что же собой представляет этот элемент? Какие бывают типы матриц и как они работают? Есть ли альтернатива ПЗС и СМОС? Ответы на эти вопросы вы сможете найти в данном материале.

Что такое матрица?

Матрица – это сенсорное устройство, функцией которого является оцифровка оптического сигнала и перевод его в изображение. Этот структурный элемент выполнен в форме прямоугольной пластины. На ее поверхности находятся миллионы пикселей, формирующих изображение. От количества пикселей и физических параметров устройства (ширины, диагонали, площади, чувствительности) зависит не только качество изображения, но и наличие проблем при съемке (к примеру, возникновение цифрового шума).

Цифровой шум представляет собой дефект изображения, возникающий при использовании некачественного устройства либо при съемке в неблагоприятных условиях. Чаще всего это явление возникает при работе без фильтра или с одной матрицей. У качественных видеокамер почти не возникает проблем с цифровым шумом, поскольку они часто используют либо три матрицы одновременно, либо продвинутую систему фильтрации изображения.

Какие бывают типы матриц?

По виду светофильтра выделяется три типа устройств:

  • RGB
  • RGBW
  • RGBE

Подробно останавливаться на этом моменте не будем. Стоит только выделить основные моменты: RGB-устройство является самым распространенным и дешевым, RGBW может делать хорошие снимки даже при неблагоприятных параметрах освещения, а RGBE позволяет передать на фотографиях цветовые оттенки, наиболее приближенные к реальным.

Разделение матриц на КМОП и ПЗС обусловлено различными технологиями. И вот об этом и стоит поговорить подробнее.

КМОП расшифровывается как «комплементарный металлооксидный полупроводник», а ПЗС – как «прибор с зарядовой связью».

КМОП-матрицы чаще всего применяются в телескопах, микроскопах и видеокамерах, в то время как ПЗС-матрицы используются в фотокамерах. При этом разницу между первым и вторым типом можно легко объяснить. ПЗС требует времени, чтобы обработать последний снимок, поэтому сделать несколько фотографий подряд невозможно.

Тип матрицы КМОП позволяет проводить экспонометрию и использовать автофокус. И, конечно же, делать снимки и видеозаписи. Поэтому именно КМОП чаще всего используется в оборудовании для видеонаблюдения.

Почему так происходит? Причина кроется в способе считывания информации. Устройство ПЗС не допускает параллельной обработки. В результате оптическая информация считывается последовательно. А вот КМОП рассчитан на то, чтобы работать одновременно со всеми ячейками.

Возникает вопрос: какая матрица – КМОП или ПЗС – лучше для видеокамер? Однозначный ответ дать сложно, поскольку кроме перечисленных двух типов есть еще и третий. Он получил название 3CCD.

3CCD-устройство состоит из трех ПЗС. Отличие ячеек заключается в том, что они способны воспринимать все три цвета (синий, зеленый, красный), образующихся при прохождении света через дихроидные призмы. Каждый пучок попадает на отдельную матрицу, и фотоэлемент получает яркость всех трех цветов одновременно. Эта технология сейчас применяется при производстве Hi-End видеокамер.

Из чего изготавливаются ПЗС и КМОП-матрицы?

Схема работы 3CCD-матрицы
Схема работы 3CCD-матрицы

КМОП производятся из комплементарных металлооксидных полупроводниковых материалов. Несмотря на то, что они обеспечивают высокое качество съемки, обладают высокой чувствительностью и применяются достаточно часто, не обошлось без недостатка. КМОП-устройства довольно громоздкие и тяжелые. Поэтому их обычно используют в профессиональных видеокамерах на телевидении.

ПЗС-матрицы производятся из поликремневых фотодиодов. В отличие от КМОП они достаточно компактны и часто используются в фотокамерах. А трехслойная модификация 3CCD еще и позволяет изготавливать небольшие видеокамеры высокого уровня.

Есть ли альтернатива двум представленным типам матриц? Есть. Относительно недавнее изобретение MOS сочетает в себе преимущества КМОП и ПЗС. Именно благодаря этому типу матриц стало возможным постоянно выводить изображение на ЖК-дисплей цифрового фотоаппарата или камеры.



Количество просмотров:

comments powered by Disqus
 
Прайс-лист

Каталог оборудования

Наши бренды
Видеокамеры MBK BestDVR

Распродажа