Ihe mkpuchi elektrọnik CMOS: Global vs. Rolling na otu esi ahọrọ

oge25/08/21

N'ime ụwa nke onyonyo dijitalụ, ihe teknụzụ ole na ole na-emetụta ogo onyonyo dị ka ụdị shutter eletrọnịkị dị na ihe mmetụta gị. Ma ị na-agbapụ usoro mmepụta ihe na-agba ọsọ ọsọ, na-esepụta usoro sinima, ma ọ bụ na-ewepụta ihe na-adịghị mma nke mbara igwe, teknụzụ shutter dị n'ime igwefoto CMOS gị na-arụ ọrụ dị oke mkpa n'otú onyinyo ikpeazụ gị ga-esi pụta.

 

Ụdị ihe mkpuchi elektrọnik abụọ nke CMOS, ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ na ihe mkpuchi, na-ewere ụzọ dị iche iche iji kpughee na ịgụpụta ìhè sitere na ihe mmetụta. Ịghọta ndịiche ha, ike ha na azụmaahịa dị mkpa ma ọ bụrụ na ịchọrọ ijikọ usoro onyonyo gị na ngwa gị.

 

Edemede a ga-akọwa ihe mkpuchi elektrọnik CMOS bụ, ka ndị mkpuchi mkpuchi zuru ụwa ọnụ na nke mpịakọta si arụ ọrụ, otu ha si arụ ọrụ na ọnọdụ ụwa, yana otu esi ekpebi nke kacha mma maka gị.

Kedu ihe bụ CMOS Electronic Shutters?

Ihe mmetụta CMOS bụ obi nke ọtụtụ igwefoto ọgbara ọhụrụ. Ọ bụ ya na-ahụ maka ịtụgharị ọkụ na-abata ka ọ bụrụ akara eletrik nke enwere ike ịhazi ka ọ bụrụ onyonyo. The "shutter" na aIgwefoto CMOSabụghịcha ákwà mgbochi a na-arụ ọrụ—ọtụtụ atụmatụ ọgbara ọhụrụ na-adabere na ihe mkpuchi eletrọnịkị nke na-achịkwa otu na mgbe pikselụ na-enweta ìhè.

 

N'adịghị ka igwe mkpuchi igwe nke na-egbochi ọkụ n'ụzọ anụ ahụ, ihe mkpuchi eletrọnịkị na-arụ ọrụ site na ịmalite na ịkwụsị ịgbasa ụgwọ n'ime pikselụ ọ bụla. N'ihe onyonyo CMOS, e nwere ụlọ ọrụ nkpuchi eletrọnịkị abụọ bụ isi: ihe mkpuchi ụwa na ihe mkpuchi mkpuchi.

 

Gịnị mere ndịiche ji dị mkpa? N'ihi na usoro ikpughe na ịgụ ihe na-emetụta ozugbo:

● Ntugharị ngagharị na mgbagha
● Ịdị nkọ oyiyi
● Mmetụta dị ala
● Ọnụọgụ etiti na nkwụsị
● Nkwekọrịta zuru oke maka ụdị foto, vidiyo na onyonyo sayensị dị iche iche

Ịghọta Global Shutter

GMAX3405 ihe mkpuchi mkpuchi zuru ụwa ọnụ

Isi mmalite: GMAX3405 Global Shutter Sensor

 

Kedu ka Global Shutter si arụ ọrụ

Igwefoto mkpuchi CMOS Global na-amalite ma kwụsị ikpughe ha n'otu oge n'ofe ihe mmetụta niile. A na-enweta nke a site na iji transistors 5 ma ọ bụ karịa kwa pixel, yana 'storagenode' nke na-ejide ụgwọ fotoelectron enwetara n'oge a na-agụ ya. Usoro nke mkpughe bụ nke a:

 

1. Malite ikpughe n'otu oge na pikselụ ọ bụla site na ikpochapụ ụgwọ enwetara n'ala.

2. Chere maka oge mkpughe ahọpụtara.

3. Na ngwụcha mkpughe, bugharịa ụgwọ enwetara na ọnụ nchekwa na pikselụ ọ bụla, na-akwụsị mkpughe nke etiti ahụ.

4. N'ahịrị n'ahịrị, bugharịa electrons n'ime pixel's readout capacitor, ma nyefee voltaji agbakọba na ụlọ a na-agụpụta, na-ejedebe na ndị ntụgharị analog-to-dijital (ADCs). Enwere ike ime mkpughe nke ọzọ n'otu oge na usoro a.

Uru nke Global Shutter

● Enweghị Mgbanwe ngagharị - Ihe ndị a na-emegharị emegharị na-ejigide ọdịdị ha na geometry na-enweghị skew ma ọ bụ mkpagharị nke nwere ike ime site na ịgụpụta usoro.
● Ọsọ ọsọ dị elu - Ọ dị mma maka ịmegharị na-ekpo ọkụ na ihe nkiri na-eme ngwa ngwa, dị ka egwuregwu, robotics, ma ọ bụ njikwa mma mmepụta ihe.
● Latency dị ala - data onyonyo niile dị n'otu oge, na-eme ka mmekọrịta ziri ezi na ihe omume mpụga, dị ka pulses laser ma ọ bụ ọkụ strobe.

Mmachi nke Global Shutter

● Nhụta ọkụ dị ala - Ụfọdụ atụmatụ pikselụ shutter zuru ụwa ọnụ na-achụ àjà nrụpụta ọkụ iji nabata sekit achọrọ maka ikpughe n'otu oge.
● Ọnụ ahịa dị elu & mgbagwoju anya - Ịrụpụta ihe na-esiri ike karị, na-ebutekarị ọnụ ahịa dị elu ma e jiri ya tụnyere ndị na-agbagharị agbagharị.
● Enwere ike ịbawanye mkpọtụ - Dabere n'ichepụta ihe mmetụta, ngwa eletrọnịkị nke ọ bụla nwere ike iduga mkpọtụ ọgụgụ dị ntakịrị elu.

Ịghọta Rolling Shutter

Kedu ka Rolling Shutter si arụ ọrụ

N'iji naanị transistor 4 na enweghị ọnụ nchekwa, ụdị CMOS pixel a dị mfe na-eduga na ọrụ mkpuchi eletrọnịkị gbagwojuru anya. Pikselụ shutter na-atụgharị na-amalite ma kwụsị ikpughe ihe mmetụta otu ahịrị n'otu oge, 'na-atụgharị' ala ihe mmetụta. A na-agbaso usoro dị iche (nke egosiri na onyonyo) maka mkpughe ọ bụla:

Omume shutter na-atụgharị

Ọgụgụ: Usoro mkpuchi mkpuchi maka ihe mmetụta igwefoto 6x6 pikselụ

Eku nke mbụ na-amalite ikpughe (edo edo) n'elu ihe mmetụta, na-aza ala n'ogo nke otu ahịrị n'oge ahịrị. Ozugbo ikpughere gwụchara maka ahịrị elu, agụpụta (acha odo odo) na-esote mmalite nke mkpughe ọzọ (acha anụnụ anụnụ) na-ekpochapụ ihe mmetụta ahụ.

 

1. Malite ikpughe na ahịrị elu nke ihe mmetụta site na ikpochapụ ụgwọ enwetara na ala.
2. Mgbe oge 'ahịrị' gafere, gaa n'ahịrị nke abụọ nke ihe mmetụta wee malite ikpughe, na-emegharị ihe mmetụta ahụ.
3. Ozugbo oge mkpughe nke achọrọ agwụla maka ahịrị elu, kwụsị ikpughe site na izipu ụgwọ enwetara site na nhazi ihe nkiri. Oge a na-ewe iji mee nke a bụ 'oge ahịrị'.
4. Ozugbo agụchara maka ahịrị, ọ dị njikere ịmalite ikpughe ọzọ site na Nzọụkwụ 1, ọbụlagodi na nke ahụ pụtara ijikọ na ahịrị ndị ọzọ na-eme mkpughe gara aga.

Uru nke Rolling Shutter

Arụmọrụ obere ọkụ ka mma- Eserese pikselụ nwere ike bute nchịkọta ọkụ ụzọ, na-emeziwanye mgbama na mkpọtụ n'ọnọdụ adịghị ala ala.
Oke Dynamic Oke dị elu- Nhazi usoro ọgụgụ nke usoro nwere ike ijikwa isi ihe na-egbuke egbuke na onyinyo gbara ọchịchịrị karịa nke ọma.
Dị ọnụ ahịa karịa- Ihe mmetụta CMOS Rolling shutter bụ ihe a na-ahụkarị ma dịkwa ọnụ ahịa iji rụpụta ya.

 

Mmachi nke Rolling Shutter

Artifacts Motion- Ihe ndị na-eme ngwa ngwa nwere ike ịpụta gbagọrọ agbagọ ma ọ bụ gbagọrọ agbagọ, nke a maara dị ka "mmetụta shutter Rolling."
Mmetụta Jello na vidiyo- Eserese ejiri aka na ịma jijiji ma ọ bụ ịma jijiji ngwa ngwa nwere ike ime ka ọ maa jijiji na onyonyo a.
Ihe ịma aka mmekọrịta- Obere nke ọma maka ngwa chọrọ oge ziri ezi na ihe omume mpụga.

 

Gburugburu ụwa vs. Rolling shutter: Ntụnyere akụkụ-akụkụ

Global shutter vs rolling shutter

Nke a bụ nleba anya dị elu nke ka mpịakọta na mkpuchi ụwa si atụnyere:

Njirimara

Rolling Shutter

Global Shutter

Nhazi Pixel

4-transistor (4T), enweghị ọnụ nchekwa

5+ transistor, gụnyere ọnụ nchekwa

Mmetụta ọkụ

Ihe njuputa dị elu, na-emegharị ngwa ngwa ka ọ bụrụ usoro ọkụ azụ → dị elu QE

Ihe njupụta dị ala, BSI gbagwojuru anya

Arụmọrụ mkpọtụ

N'ozuzu, belata mkpọtụ ọgụgụ

Nwere ike inwe mkpọtụ dị elu karịa n'ihi sekit agbakwunyere

Mgbanwe ngagharị

Enwere ike (skew, wobble, mmetụta jello)

Ọ dịghị - pikselụ niile ekpughere n'otu oge

Nwere ike Ọsọ

Nwere ike machie mkpughe wee gụọ ọtụtụ ahịrị; Ọtụtụ mgbe ngwa ngwa na ụfọdụ aghụghọ

Oke site na ọgụgụ ọgụgụ zuru oke, ọ bụ ezie na nkewa agụ nwere ike inye aka

Ọnụ

Ọnụ ahịa nrụpụta dị ala

Ọnụ ahịa nrụpụta dị elu

Nke kacha mma eji Okwu

Onyonyo dị obere, sinima, foto izugbe

Njide ngagharị ọsọ dị elu, nyocha ụlọ ọrụ mmepụta ihe, metrology ziri ezi

Ndịiche arụmọrụ isi

Pikselụ shutter Rolling na-ejikarị imewe 4-transistor (4T) na-enweghị oghere nchekwa, ebe mkpuchi ụwa chọrọ 5 ma ọ bụ karịa transistor kwa pixel gbakwunyere sekit ọzọ iji chekwaa fotoelectrons tupu agụpụta ya.

 

Jupụta ihe & Mmetụta- Ihe owuwu 4T dị mfe na-enye ohere njupụta pixel dị elu, nke pụtara karịa nke elu pixel ọ bụla raara onwe ya nye na nchịkọta ọkụ. Nhazi a, jikọtara ya na eziokwu ahụ bụ na enwere ike ịmegharị ihe mmetụta shutter na-atụgharị n'ụzọ dị mfe na usoro ọkụ azụ, na-ebutekarị arụmọrụ quantum dị elu.
Arụmọrụ mkpọtụ- Obere transistor na sekit na-adịchaghị mgbagwoju anya na-apụtakarị ihe mkpuchi mkpuchi na-egosipụta mkpọtụ ọgụgụ dị ala, na-eme ka ha dabara nke ọma na ngwa obere ọkụ.
Nwere ike Ọsọ– Rolling shutters nwere ike ịdị ngwa ngwa na ụfọdụ architectures n'ihi na ha na-enye ohere overlapping ikpughe na ịgụ akwụkwọ, n'agbanyeghị na nke a na-adabere nnọọ na sensọ imewe na ịgụ electronics.

 

Ọnụ & Nrụpụta - Ịdị mfe nke pikselụ shutter na-atụgharị na-atụgharịkarị na ọnụ ahịa nrụpụta dị ala ma e jiri ya tụnyere ihe mkpuchi ụwa.

Echiche dị elu na usoro

Pseudo-Global Shutter

N'ọnọdụ ebe ị nwere ike ịchịkwa nke ọma mgbe ọkụ rutere ihe mmetụta - dị ka iji ọkụ ọkụ LED ma ọ bụ laser nke ngwaike kpalitere - ị nwere ike nweta nsonaazụ "dị ka ụwa" site na iji mkpuchi mpịakọta. Usoro ihe mkpuchi nke pseudo-global a na-emekọrịta ìhè na windo mkpughe, na-ebelata ihe ndị na-emegharị ahụ na-achọghị ezigbo nhazi mkpuchi zuru ụwa ọnụ.

 

Mkpokọta onyonyo

Igwe ihe mkpuchi mkpuchi na-atụgharị nwere ike ịmalite ikpughe etiti na-esote tupu agụchaa fremu dị ugbu a. Mkpughe nke a na-emekọ ihe na-eme ka usoro ọrụ dịkwuo mma yana ọ bara uru maka ngwa ọsọ dị elu ebe ịdepụta ọnụọgụ okpokolo agba kwa nkeji dị oke mkpa, mana ọ nwere ike ime ka nnwale nwere mmetụta dị mgbagwoju anya.

 

Ọgụgụ ọtụtụ Ahịrị

Ọtụtụ igwefoto CMOS dị elu nwere ike ịgụ ihe karịrị otu ahịrị pikselụ n'otu oge. N'ụdị ụfọdụ, a na-agụ ahịrị abụọ abụọ; n'ụdị dị elu, enwere ike ịgụ ihe ruru ahịrị anọ n'otu oge, na-ebelata oge agụpụta nke ọma.

 

Kewaa Sensọ Architecture

Ma ndị na-emechi emechi na nke zuru ụwa ọnụ nwere ike iji nhazi ihe mmetụta nkewa nkewa, ebe a na-ekewa ihe mmetụta ihe oyiyi ahụ ka ọ bụrụ akụkụ abụọ, nke ọ bụla nwere ahịrị ADC nke ya.

● N'ime ihe mmetụta ihe nkesa na-agbawa agbawa, agụpụta na-amalitekarị site na etiti wee tụgharịa gaa n'elu na ala, na-ebelata ike ọgwụgwụ.
● N'ụdị mkpuchi mkpuchi zuru ụwa ọnụ, agụpụta nkewa nwere ike melite ọnụego etiti na-agbanweghị n'otu oge.

Otu esi ahọrọ maka ngwa gị: Rolling or Global Shutter?

Ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ nwere ike ịba uru ngwa

● Chọrọ oge ihe omume dị oke mma

● Chọrọ obere oge ikpughe

● Chọrọ igbu oge obere nkeji nkeji tupu mmalite nke nnweta iji mekọrịta na mmemme.

● Wepụta nnukwu ngagharị ma ọ bụ ihe na-agbanwe agbanwe n'usoro oge yiri ya ma ọ bụ ngwa ngwa ka ihe mkpuchi na-atụgharị.

● Chọrọ inweta otu oge n'ofe ihe mmetụta, mana enweghị ike ijikwa isi ọkụ iji jiri pseudo-global shutter gafee nnukwu mpaghara.

Ihe mkpuchi mkpuchi nwere ike ịba uru ngwa

● Ihe ịma aka ngwa ndị dị obere ọkụ: arụmọrụ quantum agbakwunyere na mkpọtụ mkpọtụ nke igwefoto shutter na-ebutekarị SNR ka mma.

● Ngwa dị elu ebe kpọmkwem imekọ ihe n'ofe ihe mmetụta adịghị mkpa, ma ọ bụ igbu oge dị ntakịrị ma e jiri ya tụnyere oge nnwale.

● Ngwa ndị ọzọ n'ozuzu ebe ịdị mfe n'ichepụta yana ọnụ ala dị ọnụ ala nke igwefoto shutter na-aba uru

Echiche na-ezighi ezi

1. "Rolling shutter bụ mgbe niile ọjọọ."

Ọbụghị eziokwu — mkpọchi mpịakọta dị mma maka ọtụtụ ihe eji eme ihe ma na-akakarị ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ na obere ọkụ yana oke ike.

2. "Global shutter dị mma mgbe niile."

Ọ bụ ezie na njide na-enweghị mgbagha bụ uru, ahịa ahịa na ọnụ ahịa, mkpọtụ, na uche nwere ike karịa uru nke eserese iji nwayọ nwayọ.

3. "Ị nweghị ike gbaa vidiyo na ihe mkpuchi mpịakọta."

Ọtụtụ igwefoto cinema dị elu na-eji mkpuchi mkpuchi na-atụgharị nke ọma; Usoro ịgba égbè nke ọma nwere ike ibelata ihe arịa.

4. "Global shutters na-ewepụ ihe niile na-emegharị ahụ."

Ha na-egbochi mgbagha geometric, mana ọgbaghara ngagharị site na ogologo oge mkpughe ka nwere ike ime.

Mmechi

Nhọrọ n'etiti teknụzụ shutter zuru ụwa ọnụ na nke na-atụgharị na igwefoto CMOS na-agbadata na nguzozi n'etiti njikwa ngagharị, nghọta ọkụ, ọnụ ahịa yana mkpa ngwa gị akọwapụtara.

● Ọ bụrụ na ịchọrọ ijide n'enweghị mgbagha maka ihe nkiri na-aga ngwa ngwa, ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ bụ nhọrọ doro anya.

● Ọ bụrụ na ị na-ebute ụzọ ịrụ ọrụ ọkụ dị ala, oke ike na mmefu ego, mkpuchi mkpuchi na-enyekarị nsonaazụ kacha mma.

Ịghọta ọdịiche ndị a na-eme ka ị hụ na ị nwere ike ịhọrọ ngwá ọrụ ziri ezi-ma ọ bụ maka foto sayensị, nlekota oru mmepụta ihe, ma ọ bụ mmepụta ihe okike.

Ajụjụ

Kedu ụdị mkpuchi ka mma maka foto ikuku ma ọ bụ nkewa drone?

Maka ịse eserese, nyocha, na nleba anya ebe izizi geometric dị oke mkpa, a na-ahọrọ ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ iji zere mgbagha. Agbanyeghị, maka vidiyo ikuku ikuku okike, ihe mkpuchi mkpuchi ka nwere ike nweta nsonaazụ mara mma ma ọ bụrụ na ejiri njikwa mmegharị.

Kedu ka nhọrọ shutter si emetụta onyonyo dị obere?

Ndị na-emechi emechi na-enwekarị uru na arụmọrụ dị obere n'ihi na atụmatụ pikselụ ha nwere ike ibute nrụpụta ọkụ ọkụ. Ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ nwere ike ịchọ sekit dị mgbagwoju anya nke nwere ike ibelata nghọta ntakịrị, n'agbanyeghị na atụmatụ ọgbara ọhụrụ na-emechi oghere a.

Kedu ka ụdị shutter si emetụta aigwefoto sayensị?

Na eserese sayensị dị elu-dị ka nleba anya urughuru, mgbanwe mkpụrụ ndụ, ma ọ bụ ballistics—ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ na-adịkarị mkpa iji zere mgbagha ngagharị. Mana maka microscopy fluorescence dị obere, asCMOS igwefotoenwere ike ịhọpụta ihe mkpuchi na-atụgharị ka ọ dịkwuo oke nghọta na oke ike.

 

Kedu nke ka mma maka nyocha ụlọ ọrụ?

N'ọtụtụ ọrụ nyocha ụlọ ọrụ-karịsịa ndị metụtara eriri mbugharị na-ebugharị, robotics, ma ọ bụ ọhụụ igwe - ihe mkpuchi zuru ụwa ọnụ bụ nhọrọ kacha mma iji hụ na nha nha anya na-enweghị njehie geometric kpatara ngagharị.

Tucsen Photonics Co., Ltd. Ikike niile echekwabara. Mgbe ị na-ehota ihe, biko kwenye isi iyi:www.tucsen.com

Ọnụ ahịa na Nhọrọ

topPointer
kooduPointer
kpọọ
Ọrụ ndị ahịa n'ịntanetị
isi ala
floatCode

Ọnụ ahịa na Nhọrọ