XXV/VIII/MVA telephonis gestabilibus ad instrumenta scientifica, sensoria imaginum in corde technologiae visualis hodiernae sunt. Inter haec, sensoria CMOS vis praevalens facta sunt, omnia a imaginibus quotidianis ad microscopiam provectam et inspectionem semiconductorum potentia praebentes.
Technologia 'Complementary Metal Oxide Semiconductor' (CMOS) est architectura electronica et series technologiarum processuum fabricationis quarum applicationes incredibiliter latae sunt. Re vera, technologia CMOS dici potest sustentare aetatem digitalem hodiernam.
Quid est sensorium CMOS?
Sensoria imaginum CMOS (CIS) pixelis activis utuntur, id est, usu trium vel plurium transistorum in quoque pixelo camerae. Pixeles CCD et EMCCD transistores non continent.
Transistores in singulis pixelis permittunt ut hi pixeli 'activi' regantur, signa per transistores 'effectus campi' amplificantur, et eorum data accedantur, omnia paralleliter. Loco unius viae lectionis pro toto sensore vel parte significativa sensoris,...Camera CMOSSaltem unam seriem integram ADC lectionis includit, unum (vel plures) ADC pro unaquaque columna sensoris. Quisque horum valorem suae columnae simul legere potest. Praeterea, hi sensores 'pixelorum activorum' cum logica digitali CMOS congruunt, augentes potentialem functionem sensoris.
Hae qualitates simul sensoribus CMOS celeritatem dant. Attamen, propter hunc incrementum parallelismi, singuli ADC diutius possunt signa detecta accuratius metiri. Haec tempora conversionis longiora operationem cum minimo strepitu permittunt, etiam pro maioribus numeris elementorum. Gratias huic, aliisque innovationibus, strepitus lectionis sensorum CMOS solet esse usque ad quinquies vel decies minor quam CCD.
Camerae scientificae CMOS modernae (sCMOS) subtypus specializatus CMOS sunt, ad imagines capiendas parvo strepitu et celeritate magna in applicationibus investigationis destinatae.
Quomodo Sensoria CMOS Operantur? (Obturatore Volubili et Obturatore Globali Inclusis)
Operatio sensoris CMOS typici in figura monstratur et infra delineatur. Nota bene, propter differentias operationales infra scriptas, tempus et operationem expositionis pro cameris CMOS cum obturatore globali et obturatore volventi differre.
Figura: Processus lectionis sensoris CMOS
NOTAProcessus lectionis pro cameris CMOS differt inter cameras 'volutatrices obturatores' et 'globales obturatores', ut in textu disputatur. Utroque casu, quisque pixel continet condensatorem et amplificatorem qui tensionem producunt secundum numerum photoelectronum detectum. Pro singulis ordinibus, tensiones pro singulis columnis simul metiuntur per convertores analogicos digitales columnarum.
Obturaculum Volubile
1. Pro sensore CMOS cum obturatore volubili, a summa serie incipiens (vel a centro pro cameris sensoribus divisis), purgamentum ex serie ut expositionem illius seriei incipias.
2. Postquam 'tempus lineae' elapsum est (plerumque 5-20 μs), ad seriem sequentem procede et ab gradu 1 repete, donec totus sensor patefiat.
3. Pro singulis ordinibus, onera accumulantur per expositionem, donec ordo ille tempus expositionis suum compleverit. Primus ordo qui incipit primus finiet.
4. Postquam expositio pro serie finita est, onera ad condensatorem lectorem et amplificatorem transfer.
5. Tensio electrica in quoque amplificatore in illa serie deinde cum ADC columnae connectitur, et signum pro quolibet pixello in serie metitur.
6. Operatio lectionis et repositionis 'tempus lineae' ad perficiendum requiret, post quod proxima series ad expositionem incipiendam finem temporis expositionis suae attigerit, et processus a gradu 4 repetitur.
7. Simul ac lectio pro ordine superiore completa est, dummodo ordo inferior imaginem currentem exponere coeperit, ordo superior expositionem imaginis proximi (modus superpositi) incipere potest. Si tempus expositionis brevius est quam tempus imaginis, ordo superior exspectare debet dum ordo inferior expositionem incipiat. Brevissima expositio possibilis typice est tempus unius lineae.
Camera CMOS refrigerata Tucsen FL 26BW, sensore Sony IMX533 praeditus, hac technologia obturatoris volubilis utitur.
Obturaculum Globale
1. Ad acquisitionem incipiendam, simul carica ex toto sensore removetur (restitutio globalis putei pixelis).
2. Carica accumulatur per expositionem.
3. Ad finem expositionis, onera collecta in puteum velatum intra unumquemque pixelum moventur, ubi lectionem exspectare possunt sine novis photonis detectis numerandis. Nonnullae camerae onera in condensatorem pixelorum hoc tempore movent.
4. Cum onera detecta in area occultata cuiusque pixeli reposita sint, area activa pixeli expositionem proximi imaginis (modus imbricationis) incipere potest.
5. Processus lectionis ex area obtecta procedit sicut in sensoribus volubilibus obturatoris: Singula serie tempore, a summo sensore, onera e puteo obtecto ad condensatorem lectionis et amplificatorem transferuntur.
6. Tensio electrica in quoque amplificatore in illa serie cum ADC columnae connectitur, et signum pro quolibet pixello in serie metitur.
7. Operatio lectionis et repositionis "tempus lineae" ad perficiendum requiret, quo facto processus pro proxima serie a gradu 5 repetetur.
8. Omnibus ordinibus lectis, camera parata est ad proximum quadrum legendum, et processus a gradu 2, vel gradu 3 si tempus expositionis iam elapsum est, repeti potest.
Camera Libra 3412M Mono sCMOS a Tucsen fabricatatechnologiam obturatoris globalis utitur, quae claram et celerem exemplorum mobilium capturam efficit.
Commoda et Incommoda Sensorum CMOS
Pros
● Celeritates maioresSensoria CMOS typice uno vel duobus magnitudinis ordinibus velociora sunt in transmissione datorum quam sensoria CCD vel EMCCD.
● Sensoria maioraCelerior transmissio datorum maiorem numerum pixelorum et maiora campos visionis, usque ad decenas vel centenas megapixelorum, permittit.
● Sonitus humilisNonnulla sensoria CMOS strepitum legendi tam humilem quam 0.25e- habere possunt, sensoria EMCCD aemulantes sine necessitate multiplicationis oneris quae fontes strepitus addit.
● Flexibilitas magnitudinis pixelorumSensoria camerarum privatarum et telephonorum gestabilium magnitudines pixelorum ad ~1 μm reducunt, et camerae scientificae usque ad 11 μm magnitudinis pixelorum communes sunt, et usque ad 16 μm praesto sunt.
● Minor energiae consumptioRequisita potentiae humilis camerarum CMOS eas ad usum in varietate ampliore applicationum scientificarum et industrialium permittunt.
● Pretium et duratioCamerae CMOS minoris pretii plerumque similes vel minoris pretii sunt cameris CCD, et camerae CMOS summae pretii multo minoris pretii sunt quam camerae EMCCD. Vita earum exspectata in usu longe maior esse debet quam camerae EMCCD.
Contra
● Obturaculum volubilePlurimae camerae CMOS scientificae obturatorem volubilem habent, quod complexitatem operis experimentalis addere vel quasdam applicationes excludere potest.
● Curren obscurus superiort: Plurimae camerae CMOS currentem obscurum multo maiorem quam sensoria CCD et EMCCD habent, interdum strepitum significantem in expositionibus longis (> 1 secundum) introducentes.
Ubi Sensoria CMOS Hodie Adhibentur
Gratias versatilitati suae, sensoria CMOS in amplissima applicationum varietate inveniuntur:
● Instrumenta Electronica Consumptiva: Telephona gestabilia, camerae interretiales, camerae reflex digitales, camerae actionis.
● Scientiae VitaePotentia sensorum CMOScamerae microscopicaein imaginibus fluorescentibus et diagnostica medica adhibitus.
● AstronomiaTelescopia et instrumenta ad imagines spatiales imaginandas saepe CMOS scientificam (sCMOS) ad resolutionem altam et strepitum humilem utuntur.
● Inspectio IndustrialisInspectio optica automatica (AOI), robotica, etCamerae ad inspectionem semiconductorumSensoriis CMOS pro celeritate et accuratione confidunt.
● AutocineticaSystema Subsidii Aurigae Provectum (ADAS), camerae retrovisores et stationis.
● Vigilantia et SecuritasSystema detegendi lucem tenuem et motum.
Celeritas eorum et sumptus parcimonia CMOS solutionem praeferentiam faciunt tam ad usum commercialem magni voluminis quam ad opera scientifica specialisata.
Cur CMOS Nunc Norma Moderna Sit
Mutatio a CCD ad CMOS non subito facta est, sed inevitabilis erat. Ecce cur CMOS nunc sit fundamentum industriae imaginum creandarum:
● Commodum FabricationisIn lineis fabricationis semiconductorum normalibus constructum, sumptus minuendo et scalabilitatem augendo.
● Augmenta Efficaciae: Optiones obturatoris volubilis et globalis, sensibilitas melior in luce deminuta, et frequentiae imaginum altiores.
● Integratio et IntelligentiaSensoria CMOS nunc processum intellegentiae artificialis in chip, computationem marginalem, et analysin in tempore reali sustinent.
● InnovatioGenera sensorum emergentia, ut CMOS stratificata, sensoria imaginum quanta, et sensoria curvata, in suggestis CMOS construuntur.
A telephonis gestabilibus adcamerae scientificae, CMOS se adaptabilem, potentem, et ad futura paratum probavit.
Conclusio
Sensoria CMOS, propter aequilibrium inter efficaciam, efficaciam, et sumptum, in normam hodiernam pro plurimis applicationibus imaginandi evoluta sunt. Sive memorias cotidianas capiat sive analysin scientificam celerrime peragat, technologia CMOS fundamentum pro mundo visuali hodierno praebet.
Cum innovationes sicut CMOS obturatoris globalis et sCMOS facultates technologiae augere pergant, eius dominatus per annos futuros continuaturus est.
Quaestiones Frequentes
Quid interest inter obturatorem volubilem et obturatorem globalem?
Obturator volubilis imagines lineam per lineam legit, quod artefacta motus (e.g., obliquitatem vel vacillationem) causare potest cum res celeriter motas capiuntur.
Obturator globalis totum imaginem simul capit, distortionem ex motu eliminans. Aptissimum est ad applicationes imaginum celerrimas, velut visionem machinalem et experimenta scientifica.
Quid est Modus Superpositio CMOS Obturatoris Volventis?
In cameris CMOS cum obturatore rotatili, in modo superposito, expositio proximae imaginis incipere potest antequam praesens plene peracta sit, permittentes maiores frequentias imaginum. Hoc fieri potest quia expositio et lectio cuiusque ordinis tempore discedunt.
Hic modus utilis est in applicationibus ubi maxima frequentia imaginum et peragenda maximi momenti sunt, ut in inspectione celerrima vel vestigatione temporis realis. Attamen, complexitatem temporis et synchronizationis paulum augere potest.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Omnia iura reservantur. Cum citas, fontem agnosce quaeso:www.tucsen.com
