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¿Cuáles son las unidades de los sensores de las cámaras digitales?

El equipo de imágenes de las cámaras digitales se divide principalmente en dos categorías:

CCD: la abreviatura del inglés Charge Coupled Device, el nombre chino es "dispositivo de carga acoplada".

CMOS: abreviatura del inglés complementario semiconductor de óxido de metal, el nombre chino es "semiconductor de óxido de metal complementario".

CCD es el dispositivo de imágenes convencional actual, que se divide principalmente en:

(1) CCD primario R-G-B: este es el CCD más utilizado en cámaras digitales.

(2)CCD de color complementario C-Y-G-M: algunas cámaras digitales Nikon utilizaban este CCD de color complementario anteriormente.

(3) CCD de cuatro colores R-G-B-E: este es el último CCD lanzado por Sony. Tiene un color E (Emerale) más que el CCD de color primario RGB.

(4) Super CCD: es una tecnología patentada de Fujifilm Corporation de Japón. El nombre chino es Super CCD. Evolucionó a partir de CCD y ahora se ha desarrollado hasta la cuarta generación.

3) CMOS: Como dispositivo de imágenes para cámaras digitales, no existe desde hace mucho tiempo, pero se está desarrollando muy rápidamente y es probable que compita con el CCD. La disposición de los píxeles en su estructura básica no es esencialmente diferente de la del CCD de color primario R-G-B. Canon es un gran partidario del campo CMO.

La tecnología CCD está madura y la calidad de la imagen es buena. Después de todo, es el elemento de imagen más utilizado actualmente, pero también tiene desventajas:

1) Consume mucha energía. Las primeras cámaras digitales eran conocidas como "tigres eléctricos", una de las principales razones por las que se utilizó el CCD. Aunque el uso de componentes de bajo consumo de energía, como las pantallas de polisilicio de baja temperatura, ha reducido en cierta medida el consumo de energía de las cámaras, el CCD sigue siendo un gran consumidor de energía de las cámaras digitales: el CCD sigue funcionando en cualquier momento después de que la cámara digital está encendido, lo que consume una gran cantidad de energía eléctrica innecesariamente.

2) El proceso es complejo y el coste elevado. La compleja estructura del CCD determina la complejidad de su proceso de fabricación; hasta ahora, sólo unos pocos gigantes de la electrónica pueden producir CCD.

3) La promoción de píxeles es difícil. Las dos primeras deficiencias de la CCD también conducen directamente a esta deficiencia. Solo hay dos formas de aumentar los píxeles del CCD: una es aumentar el área del CCD manteniendo sin cambios el área unitaria del elemento fotosensible e integrar más elementos fotosensibles en un CCD de área grande. Sin embargo, este método conducirá a un menor rendimiento del CCD, un mayor costo de fabricación y un mayor consumo de energía, lo cual no es realista en el campo civil. En segundo lugar, reducirá el área unitaria del elemento fotosensible e integrará más en el área fotosensible horizontal existente; elemento. Sin embargo, este método reducirá el área fotosensible unitaria del elemento fotosensible, reducirá la sensibilidad general y el rango dinámico del CCD y afectará la calidad de la imagen.

La velocidad de desarrollo de CMOS en los últimos años es bastante buena y tiene el potencial de competir con CCD; incluso las mejores DSLR (cámaras réflex digitales de lente única), Kodak DCS 14n y Canon EOS 1D, todas usan Imágenes CMOS.

En comparación con CCD, CMOS tiene dos ventajas destacadas:

1) Precio bajo y proceso de fabricación sencillo. CMOS se puede producir utilizando líneas de producción de semiconductores ordinarias, a diferencia de CCD, que requiere procesos de producción especiales, por lo que el coste de fabricación es mucho menor. Además, el tamaño y el rendimiento de CMOS no son tan limitados como los de CCD.

2) Bajo consumo de energía. Aunque el diseño del filtro CMOS no es muy diferente del del CCD, la estructura del circuito de la unidad fotosensible es muy diferente. Cada elemento fotosensible de CMOS tiene un circuito de conversión de carga/voltaje independiente, que puede amplificar y emitir de forma independiente la señal eléctrica después de la conversión fotoeléctrica; esto es mucho más rápido que el CCD que recopila todas las señales y luego amplifica la salida. Además, el elemento fotosensible CMOS sólo funciona durante la generación de imágenes fotosensibles, por lo que ahorra energía que el CCD. Sin embargo, CMOS también tiene desventajas. Si hay mucha acción de imágenes al usar una cámara digital, el CMOS se calentará debido a los cambios de corriente cuando se enciende con frecuencia, lo que causará confusión y afectará la calidad de la imagen.

Tamaño del sensor: se refiere a la longitud diagonal del elemento fotosensible, generalmente medida en pulgadas. Los más comunes son 1/1,8 pulgada, 1/2,5 pulgada, 1/2,7 pulgada, 2/3 pulgada, etc. En términos generales, cuanto mayor sea el tamaño del elemento fotosensible, mejor será el rendimiento y el efecto de imagen del elemento. Además, los elementos fotosensibles de las cámaras digitales generalmente utilizan una relación de aspecto de 4:3, y la especial es de 3:2.