25/08/05ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಉಪಕರಣಗಳವರೆಗೆ, ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಇಂದಿನ ದೃಶ್ಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, CMOS ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಪ್ರಬಲ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ದೈನಂದಿನ ಫೋಟೋಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಮುಂದುವರಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ತಪಾಸಣೆಯವರೆಗೆ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತುಂಬುತ್ತವೆ.
'ಕಾಂಪ್ಲಿಮೆಂಟರಿ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್' (CMOS) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಗುಂಪಾಗಿದ್ದು, ಇದರ ಅನ್ವಯಗಳು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ವಿಶಾಲವಾಗಿವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಆಧುನಿಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಯುಗಕ್ಕೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು.
CMOS ಸೆನ್ಸರ್ ಎಂದರೇನು?
CMOS ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು (CIS) ಸಕ್ರಿಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂರು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆ. CCD ಮತ್ತು EMCCD ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಈ 'ಸಕ್ರಿಯ' ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು, 'ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮ' ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು, ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂವೇದಕ ಅಥವಾ ಸಂವೇದಕದ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಒಂದೇ ಓದುವ ಮಾರ್ಗದ ಬದಲಿಗೆ, aCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಸಂವೇದಕದ ಪ್ರತಿ ಕಾಲಮ್‌ಗೆ ಒಂದು (ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ) ADC ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಾಲಿನ ಓದುವ ADC ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತಮ್ಮ ಕಾಲಮ್‌ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಓದಬಹುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಈ 'ಸಕ್ರಿಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್' ಸಂವೇದಕಗಳು CMOS ಡಿಜಿಟಲ್ ತರ್ಕದೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಗುಣಗಳು CMOS ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಮಾನಾಂತರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ, ವೈಯಕ್ತಿಕ ADC ಗಳು ತಮ್ಮ ಪತ್ತೆಯಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಲು ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದೀರ್ಘ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಮಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಎಣಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸಹ ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಇತರ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, CMOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಓದುವ ಶಬ್ದವು CCD ಗಳಿಗಿಂತ 5x - 10x ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಆಧುನಿಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ CMOS (sCMOS) ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು CMOS ನ ವಿಶೇಷ ಉಪವಿಭಾಗವಾಗಿದ್ದು, ಸಂಶೋಧನಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ? (ರೋಲಿಂಗ್ vs ಗ್ಲೋಬಲ್ ಶಟರ್ ಸೇರಿದಂತೆ)
ವಿಶಿಷ್ಟ CMOS ಸಂವೇದಕದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜಾಗತಿಕ ಮತ್ತು ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗೆ ಮಾನ್ಯತೆಯ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
ಚಿತ್ರ: CMOS ಸಂವೇದಕಕ್ಕಾಗಿ ಓದುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ಸೂಚನೆ: ಪಠ್ಯದಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಓದುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 'ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್' ಮತ್ತು 'ಗ್ಲೋಬಲ್ ಶಟರ್' ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ನಡುವೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಸಾಲಿಗೆ, ಪ್ರತಿ ಕಾಲಮ್‌ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಕಾಲಮ್ ಅನಲಾಗ್‌ನಿಂದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಿಂದ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್
1. ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ CMOS ಸಂವೇದಕಕ್ಕಾಗಿ, ಮೇಲಿನ ಸಾಲಿನಿಂದ (ಅಥವಾ ಸ್ಪ್ಲಿಟ್ಸೆನ್ಸರ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಮಧ್ಯಭಾಗ) ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಆ ಸಾಲಿನ ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಸಾಲಿನಿಂದ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ತೆರವುಗೊಳಿಸಿ.
2. 'ಸಾಲಿನ ಸಮಯ' ಮುಗಿದ ನಂತರ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5-20 μs), ಮುಂದಿನ ಸಾಲಿಗೆ ತೆರಳಿ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂವೇದಕವು ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಹಂತ 1 ರಿಂದ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿ.
3. ಪ್ರತಿ ಸಾಲಿಗೆ, ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆ ಸಾಲು ತನ್ನ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯವನ್ನು ಮುಗಿಸುವವರೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬೇಕಾದ ಮೊದಲ ಸಾಲು ಮೊದಲು ಮುಗಿಯುತ್ತದೆ.
4. ಒಂದು ಸಾಲಿಗೆ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಮುಗಿದ ನಂತರ, ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ರೀಡ್ಔಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ.
5. ಆ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ADC ಕಾಲಮ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
6. ರೀಡ್ಔಟ್ ಮತ್ತು ರೀಸೆಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು 'ಲೈನ್ ಸಮಯ'ವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ನಂತರ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಮುಂದಿನ ಸಾಲು ಅದರ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯದ ಅಂತ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಂತ 4 ರಿಂದ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
7. ಮೇಲಿನ ಸಾಲಿನ ಓದುವಿಕೆ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ತಕ್ಷಣ, ಕೆಳಗಿನ ಸಾಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಫ್ರೇಮ್ ಅನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ ಎಂದು ಒದಗಿಸಿದರೆ, ಮೇಲಿನ ಸಾಲು ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್‌ನ ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು (ಓವರ್‌ಲ್ಯಾಪ್ ಮೋಡ್). ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯವು ಫ್ರೇಮ್ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಮೇಲಿನ ಸಾಲು ಮಾನ್ಯತೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಸಾಲುಗಾಗಿ ಕಾಯಬೇಕು. ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ಸಾಲಿನ ಸಮಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಟಕ್ಸೆನ್‌ನ FL 26BW ಕೂಲ್ಡ್ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಸೋನಿ IMX533 ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಈ ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್
1. ಸ್ವಾಧೀನವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂವೇದಕದಿಂದ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ತೆರವುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಬಾವಿಯ ಜಾಗತಿಕ ಮರುಹೊಂದಿಕೆ).
2. ಒಡ್ಡುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಒಡ್ಡುವಿಕೆಯ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನೊಳಗಿನ ಮುಖವಾಡದ ಬಾವಿಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಣಿಸದೆಯೇ ಅವು ಓದುವಿಕೆಗಾಗಿ ಕಾಯಬಹುದು. ಕೆಲವು ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಸರಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಪತ್ತೆಯಾದ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನ ಮುಖವಾಡದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದಾಗ, ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶವು ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್‌ನ (ಓವರ್‌ಲ್ಯಾಪ್ ಮೋಡ್) ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು.
5. ಮಾಸ್ಕ್ಡ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರೀಡ್ಔಟ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಂತೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ: ಸೆನ್ಸರ್‌ನ ಮೇಲ್ಭಾಗದಿಂದ ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ, ಮಾಸ್ಕ್ಡ್ ವೆಲ್‌ನಿಂದ ರೀಡ್ಔಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗೆ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
6. ಆ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ADC ಕಾಲಮ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
7. ಓದುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಮರುಹೊಂದಿಸುವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು 'ಲೈನ್ ಸಮಯ'ವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 5 ನೇ ಹಂತದಿಂದ ಮುಂದಿನ ಸಾಲಿಗೆ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
8. ಎಲ್ಲಾ ಸಾಲುಗಳನ್ನು ಓದಿದ ನಂತರ, ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್ ಅನ್ನು ಓದಲು ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯ ಈಗಾಗಲೇ ಮುಗಿದಿದ್ದರೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹಂತ 2 ರಿಂದ ಅಥವಾ ಹಂತ 3 ರಿಂದ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು.
ಟಕ್ಸೆನ್‌ನ ಲಿಬ್ರಾ 3412M ಮೊನೊ sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಚಲಿಸುವ ಮಾದರಿಗಳ ಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
CMOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಒಳಿತು ಮತ್ತು ಕೆಡುಕುಗಳು
ಪರ
● ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗಗಳು: CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CCD ಅಥವಾ EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳಿಗಿಂತ ಡೇಟಾ ಥ್ರೋಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ 1 ರಿಂದ 2 ಆದೇಶಗಳ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
● ದೊಡ್ಡ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು: ವೇಗವಾದ ಡೇಟಾ ಥ್ರೋಪುಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಎಣಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಹತ್ತಾರು ಅಥವಾ ನೂರಾರು ಮೆಗಾಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳವರೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ವೀಕ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
● ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ: ಕೆಲವು CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು 0.25e- ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಓದುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ಗುಣಾಕಾರ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ EMCCD ಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿಯಾಗಬಹುದು.
● ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರದ ನಮ್ಯತೆ: ಗ್ರಾಹಕ ಮತ್ತು ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ~1 μm ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಇಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 11 μm ವರೆಗಿನ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿರುವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 16 μm ವರೆಗೆ ಲಭ್ಯವಿದೆ.
● ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ: CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
● ಬೆಲೆ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿ: ಕಡಿಮೆ-ಮಟ್ಟದ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಬೆಲೆಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸೇವಾ ಜೀವನವು EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿರಬೇಕು.
ಕಾನ್ಸ್
● ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್: ಹೆಚ್ಚಿನ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕೆಲಸದ ಹರಿವುಗಳಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಕೆಲವು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಬಹುದು.
● ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಢ ಕರೆನ್t: ಹೆಚ್ಚಿನ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು CCD ಮತ್ತು EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ದೀರ್ಘ ಮಾನ್ಯತೆಗಳಲ್ಲಿ (> 1 ಸೆಕೆಂಡ್) ಗಮನಾರ್ಹ ಶಬ್ದವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಇಂದು CMOS ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ
ಅವುಗಳ ಬಹುಮುಖತೆಯಿಂದಾಗಿ, CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ:
● ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್: ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು, ವೆಬ್‌ಕ್ಯಾಮ್‌ಗಳು, DSLR ಗಳು, ಆಕ್ಷನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು.
● ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನಗಳು: CMOS ಸಂವೇದಕಗಳ ಶಕ್ತಿಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳುಪ್ರತಿದೀಪಕ ಚಿತ್ರಣ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ರೋಗನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
● ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ: ದೂರದರ್ಶಕಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಿತ್ರಣ ಸಾಧನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದಕ್ಕಾಗಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ CMOS (sCMOS) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
● ಕೈಗಾರಿಕಾ ತಪಾಸಣೆ: ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಪಾಸಣೆ (AOI), ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್, ಮತ್ತುಅರೆವಾಹಕ ಪರಿಶೀಲನೆಗಾಗಿ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳುವೇಗ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಗಾಗಿ CMOS ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ.
● ಆಟೋಮೋಟಿವ್: ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಡ್ರೈವರ್ ಅಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ (ADAS), ರಿಯರ್-ವ್ಯೂ ಮತ್ತು ಪಾರ್ಕಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು.
● ಕಣ್ಗಾವಲು ಮತ್ತು ಭದ್ರತೆ: ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಚಲನೆ ಪತ್ತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು.
ಅವುಗಳ ವೇಗ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ-ದಕ್ಷತೆಯು CMOS ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕೆಲಸ ಎರಡಕ್ಕೂ ಸೂಕ್ತ ಪರಿಹಾರವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
CMOS ಈಗ ಆಧುನಿಕ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ ಏಕೆ
CCD ಯಿಂದ CMOS ಗೆ ಬದಲಾವಣೆ ರಾತ್ರೋರಾತ್ರಿ ಸಂಭವಿಸಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿತ್ತು. CMOS ಈಗ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಉದ್ಯಮದ ಮೂಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಇಲ್ಲಿದೆ:
● ಉತ್ಪಾದನಾ ಅನುಕೂಲ: ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಲೈನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
● ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಲಾಭಗಳು: ರೋಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ ಆಯ್ಕೆಗಳು, ಸುಧಾರಿತ ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳು.
● ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿವಂತಿಕೆ: CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಈಗ ಆನ್-ಚಿಪ್ AI ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಅಂಚಿನ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನೈಜ-ಸಮಯದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ.
● ನಾವೀನ್ಯತೆ: ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ಡ್ CMOS, ಕ್ವಾಂಟಾ ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಗಿದ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಂತಹ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಸೆನ್ಸರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು CMOS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದುವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು, CMOS ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ, ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ CMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಆಧುನಿಕ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿವೆ, ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ಸಮತೋಲನಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ದೈನಂದಿನ ನೆನಪುಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದಾಗಲಿ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸುವುದಾಗಲಿ, CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಇಂದಿನ ದೃಶ್ಯ ಪ್ರಪಂಚಕ್ಕೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ CMOS ಮತ್ತು sCMOS ನಂತಹ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಪ್ರಾಬಲ್ಯವು ಮುಂಬರುವ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
FAQ ಗಳು
ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?
ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ ಚಿತ್ರ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಸಾಲಿನಿಂದ ಸಾಲಾಗಿ ಓದುತ್ತದೆ, ಇದು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಾಗ ಚಲನೆಯ ಕಲಾಕೃತಿಗಳಿಗೆ (ಉದಾ. ಓರೆ ಅಥವಾ ಕಂಪನ) ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
ಜಾಗತಿಕ ಶಟರ್ ಸಂಪೂರ್ಣ ಫ್ರೇಮ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ, ಚಲನೆಯಿಂದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಇದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ CMOS ಓವರ್‌ಲ್ಯಾಪ್ ಮೋಡ್ ಎಂದರೇನು?
ರೋಲಿಂಗ್ ಶಟರ್ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಲ್ಲಿ, ಓವರ್‌ಲ್ಯಾಪ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಫ್ರೇಮ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್‌ನ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಸಾಲಿನ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಮತ್ತು ರೀಡ್ಔಟ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಸಾಧ್ಯ.
ಗರಿಷ್ಠ ಫ್ರೇಮ್ ದರ ಮತ್ತು ಥ್ರೋಪುಟ್ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಮೋಡ್ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ತಪಾಸಣೆ ಅಥವಾ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಮಯ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್‌ನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
ಟಕ್ಸೆನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್. ಎಲ್ಲ ಹಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಕಾಯ್ದಿರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವಾಗ, ದಯವಿಟ್ಟು ಮೂಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು:www.ಟಕ್ಸೆನ್.ಕಾಮ್
