25/07/31جيتوڻيڪ 2025 ۾، CMOS سينسر سائنسي ۽ صارف تصويرن تي هڪجهڙا غالب هوندا، پر اهو هميشه ائين نه هو.
سي سي ڊي جو مطلب آهي 'چارج-ڪپلڊ ڊيوائس'، ۽ سي سي ڊي سينسر اصل ڊجيٽل ڪئميرا سينسر هئا، جيڪي پهريون ڀيرو 1970 ۾ تيار ڪيا ويا هئا. ڪجهه سال اڳ تائين سائنسي ايپليڪيشنن لاءِ عام طور تي سي سي ڊي- ۽ اي ايم سي سي ڊي تي ٻڌل ڪئميرا سفارش ڪيا ويندا هئا. ٻئي ٽيڪنالاجيون اڄ به زنده آهن، جيتوڻيڪ انهن جا استعمال خاص ٿي چڪا آهن.
CMOS سينسرز جي بهتري ۽ ترقي جي شرح وڌندي رهي ٿي. انهن ٽيڪنالاجيز جي وچ ۾ فرق بنيادي طور تي ان طريقي ۾ آهي ته اهي ڪيئن پروسيس ڪن ٿا ۽ معلوم ٿيل اليڪٽرانڪ چارج کي پڙهي سگهن ٿا.
سي سي ڊي سينسر ڇا آهي؟
سي سي ڊي سينسر هڪ قسم جو تصويري سينسر آهي جيڪو روشني کي پڪڙڻ ۽ ان کي ڊجيٽل سگنلن ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي. اهو روشني جي حساس پڪسلز جي هڪ صف تي مشتمل آهي جيڪي فوٽون گڏ ڪن ٿا ۽ انهن کي برقي چارجز ۾ تبديل ڪن ٿا.
سي سي ڊي سينسر ريڊ آئوٽ ٽن اهم طريقن سان سي ايم او ايس کان مختلف آهي:
● چارج ٽرانسفر: پڪڙيل فوٽو اليڪٽران کي سينسر جي پار پکسل کان پکسل تائين اليڪٽرو اسٽيٽيڪل طور تي هيٺئين پاسي ريڊ آئوٽ ايريا ڏانهن منتقل ڪيو ويندو آهي.
● پڙهڻ جو طريقو: متوازي طور تي ڪم ڪندڙ اينالاگ کان ڊجيٽل ڪنورٽرز (ADCs) جي هڪ پوري قطار جي بدران، CCDs صرف هڪ يا ٻه ADCs (يا ڪڏهن ڪڏهن وڌيڪ) استعمال ڪندا آهن جيڪي ترتيب وار پکسلز پڙهندا آهن.
ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر جي جاءِ: هر پڪسل ۾ ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر جي جاءِ تي، هر ADC ۾ هڪ ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر هوندو آهي.
سي سي ڊي سينسر ڪيئن ڪم ڪندو آهي؟
هتي هڪ سي سي ڊي سينسر تصوير حاصل ڪرڻ ۽ پروسيس ڪرڻ لاءِ ڪيئن ڪم ڪندو آهي:
شڪل: سي سي ڊي سينسر لاءِ پڙهڻ جو عمل
انهن جي نمائش جي آخر ۾، سي سي ڊي سينسر پهريان گڏ ڪيل چارجز کي هر پڪسل اندر هڪ نقاب ٿيل اسٽوريج ايريا ۾ منتقل ڪن ٿا (ڏيکاريل نه آهي). پوءِ، هڪ وقت ۾ هڪ قطار، چارجز کي ريڊ آئوٽ رجسٽر ۾ منتقل ڪيو ويندو آهي. هڪ وقت ۾ هڪ ڪالم، ريڊ آئوٽ رجسٽر اندر چارجز کي ريڊ آئوٽ ڪيو ويندو آهي.
1. چارج ڪليئرنگ: حاصل ڪرڻ شروع ڪرڻ لاءِ، چارج هڪ ئي وقت سڄي سينسر (گلوبل شٽر) مان صاف ڪيو ويندو آهي.
2. چارج جمع ڪرڻ: نمائش دوران چارج جمع ٿئي ٿو.
3. چارج اسٽوريج: نمائش جي آخر ۾، گڏ ڪيل چارجز هر پڪسل جي اندر هڪ نقاب واري علائقي ۾ منتقل ڪيا ويندا آهن (جنهن کي انٽر لائن ٽرانسفر سي سي ڊي سڏيو ويندو آهي)، جتي اهي نوان دريافت ٿيل فوٽان ڳڻڻ کان سواءِ پڙهڻ جو انتظار ڪري سگهن ٿا.
4. ايندڙ فريم جي نمائش: پڪسلز جي نقاب واري علائقي ۾ محفوظ ٿيل معلوم ٿيل چارجز سان، پڪسلز جو فعال علائقو ايندڙ فريم (اوورليپ موڊ) جي نمائش شروع ڪري سگهي ٿو.
5. ترتيب وار پڙهڻ: هڪ وقت ۾ هڪ قطار، مڪمل ٿيل فريم جي هر قطار مان چارجز کي 'ريڊ آئوٽ رجسٽر' ۾ منتقل ڪيو ويندو آهي.
6. آخري پڙهڻ: هڪ وقت ۾ هڪ ڪالم، هر پڪسل مان چارجز ADC تي ريڊ آئوٽ لاءِ ريڊ آئوٽ نوڊ ۾ بند ڪيا ويندا آهن.
7. ورجائي: هي عمل ان وقت تائين ورجائيندو رهندو جيستائين سڀني پڪسلز ۾ معلوم ٿيل چارجز ڳڻيا نه وڃن.
هي رڪاوٽ سڀني معلوم ٿيل چارجز کي ٿوري تعداد ۾ (ڪڏهن ڪڏهن هڪ) ريڊ آئوٽ پوائنٽس ذريعي پڙهڻ جي ڪري پيدا ٿئي ٿي، جيڪا CMOS جي مقابلي ۾ CCD سينسرز جي ڊيٽا ٿرو پُٽ ۾ سخت حدون پيدا ڪري ٿي.
سي سي ڊي سينسر جا فائدا ۽ نقصان
| گڻ | اوگڻ |
| گھٽ ڪارو وهڪرو عام طور تي ~0.001 e⁻/p/s جڏهن ٿڌو ٿيندو آهي. | محدود رفتار عام ٿرو پُٽ ~20 ايم پي/سيڪنڊ — سي ايم او ايس کان تمام سست. |
| آن-پڪسل بائننگ چارجز کي ريڊ آئوٽ کان اڳ گڏ ڪيو ويندو آهي، شور گهٽائيندو آهي. | سنگل پوائنٽ ADC ريڊ آئوٽ جي ڪري هاءِ ريڊ شور 5-10 e⁻ عام آهي. |
| گلوبل شٽر انٽر لائن/فريم-ٽرانسفر سي سي ڊيز ۾ سچو گلوبل يا ويجھو گلوبل شٽر. | وڏيون پڪسل سائيزون ننڍيون ڪرڻ واري CMOS آڇن سان نه ٿيون ملن. |
| اعليٰ تصويري يڪجهتي مقداري تصويرن لاءِ بهترين. | وڌيڪ بجلي جو استعمال چارج شفٽنگ ۽ ريڊ آئوٽ لاءِ وڌيڪ بجلي جي ضرورت آهي. |
سي سي ڊي سينسر جا فائدا
● گهٽ ڪارو وهڪرو: فطري طور تي هڪ ٽيڪنالاجي جي طور تي، سي سي ڊي سينسرز ۾ تمام گهٽ ڊارڪ ڪرنٽ هوندو آهي، عام طور تي ٿڌو ٿيڻ تي 0.001 e-/p/s جي آرڊر تي.
● 'آن-پڪسل' بائننگ: بائننگ ڪرڻ وقت، سي سي ڊي ريڊ آئوٽ کان اڳ چارجز شامل ڪندا آهن، بعد ۾ نه، مطلب ته ڪو به اضافي ريڊ شور متعارف نه ڪرايو ويندو آهي. ڊارڪ ڪرنٽ وڌندو آهي، پر جيئن مٿي ذڪر ڪيو ويو آهي، اهو عام طور تي تمام گهٽ هوندو آهي.
● گلوبل شٽر: 'انٽر لائن' سي سي ڊي سينسر هڪ سچي گلوبل شٽر سان ڪم ڪن ٿا. 'فريم ٽرانسفر' سي سي ڊي سينسر هڪ 'اڌ گلوبل' شٽر استعمال ڪن ٿا (شڪل 45 جو 'ماسڪڊ' علائقو ڏسو) - شروع ۽ ختم ٿيڻ واري نمائش لاءِ فريم ٽرانسفر جو عمل واقعي هڪ ئي وقت نه آهي، پر عام طور تي 1-10 مائڪرو سيڪنڊن جي ترتيب تي وٺندو آهي. ڪجهه سي سي ڊي ميڪيڪل شٽرنگ استعمال ڪن ٿا.
سي سي ڊي سينسر جا نقصان
● محدود رفتار: پکسلز في سيڪنڊ ۾ عام ڊيٽا ٿرو پُٽ تقريباً 20 ميگا پڪسل في سيڪنڊ (MP/s) ٿي سگهي ٿو، جيڪو 5 fps تي 4 MP تصوير جي برابر آهي. اهو برابر CMOS کان تقريباً 20x سست آهي، ۽ تيز رفتار CMOS کان گهٽ ۾ گهٽ 100x سست آهي.
● تيز پڙهڻ وارو شور: سي سي ڊيز ۾ پڙهڻ جو شور وڌيڪ آهي، گهڻو ڪري استعمال لائق ڪئميرا جي رفتار حاصل ڪرڻ لاءِ ADC(s) کي تيز رفتار سان هلائڻ جي ضرورت جي ڪري. اعليٰ درجي جي سي سي ڊي ڪيمرائن لاءِ 5 کان 10 e- عام آهي.
● وڏا پڪسل: ڪيترن ئي ايپليڪيشنن لاءِ، ننڍا پڪسل فائدا فراهم ڪن ٿا. عام CMOS آرڪيٽيڪچر CCD جي ڀيٽ ۾ ننڍا گھٽ ۾ گھٽ پڪسل سائيز جي اجازت ڏئي ٿو.
● وڏي بجلي جو استعمال: سي سي ڊي سينسر هلائڻ لاءِ بجلي جون گهرجون سي ايم او ايس کان تمام گهڻيون آهن.
سائنسي تصويرن ۾ سي سي ڊي سينسر جون درخواستون
جيتوڻيڪ CMOS ٽيڪنالاجي مقبوليت حاصل ڪئي آهي، سي سي ڊي سينسر اڃا تائين ڪجهه سائنسي تصويري ايپليڪيشنن ۾ ترجيح ڏني ويندي آهي جتي تصوير جي معيار، حساسيت، ۽ مستقل مزاجي تمام اهم آهن. گهٽ ۾ گهٽ شور سان گهٽ روشني سگنلن کي پڪڙڻ جي انهن جي اعليٰ صلاحيت انهن کي درست ايپليڪيشنن لاءِ مثالي بڻائي ٿي.
فلڪيات
سي سي ڊي سينسر فلڪياتي تصويرن ۾ اهم آهن ڇاڪاڻ ته اهي دور دراز تارن ۽ ڪهڪشائن مان هلڪي روشني کي پڪڙڻ جي صلاحيت رکن ٿا. اهي وڏي پيماني تي ٻنهي رصدگاهن ۽ ترقي يافته شوقين فلڪياتي ۾ ڊگهي نمائش واري ايسٽرو فوٽوگرافي لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، واضح، تفصيلي تصويرون پهچائيندا آهن.
خوردبيني ۽ زندگي سائنس
حياتياتي سائنس ۾، سي سي ڊي سينسر ڪمزور فلوروسينس سگنلن يا نازڪ سيلولر ڍانچي کي پڪڙڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. انهن جي اعليٰ حساسيت ۽ هڪجهڙائي انهن کي فلوروسينس مائڪروسڪوپي، لائيو سيل اميجنگ، ۽ ڊجيٽل پيٿولوجي جهڙين ايپليڪيشنن لاءِ بهترين بڻائي ٿي. انهن جو لڪير وارو روشني جواب صحيح مقداري تجزيو کي يقيني بڻائي ٿو.
سيمي ڪنڊڪٽر انسپيڪشن
سي سي ڊي سينسر سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ اهم آهن، خاص طور تي ويفر انسپيڪشن لاءِ. انهن جي اعليٰ ريزوليوشن ۽ مسلسل تصويري معيار چپس ۾ مائڪرو اسڪيل خرابين جي سڃاڻپ لاءِ ضروري آهي، سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ گهربل درستگي کي يقيني بڻائي ٿي.
ايڪس ري ۽ سائنسي تصوير
سي سي ڊي سينسر ايڪس ري ڊيٽيڪشن سسٽم ۽ ٻين خاص اميجنگ ايپليڪيشنن ۾ پڻ استعمال ڪيا ويندا آهن. انهن جي سگنل کان شور جي تناسب کي برقرار رکڻ جي صلاحيت، خاص طور تي جڏهن ٿڌو ڪيو ويندو آهي، ڪرسٽلوگرافي، مواد جي تجزيو، ۽ غير تباهي واري جاچ جهڙين مشڪل حالتن ۾ واضح اميجنگ لاءِ اهم آهي.
ڇا سي سي ڊي سينسر اڄ به لاڳاپيل آهن؟
ٽڪسن ايڇ-694 ۽ 674 سي سي ڊي ڪئميرا
CMOS ٽيڪنالاجي جي تيز ترقي جي باوجود، CCD سينسر اڃا تائين پراڻا نه آهن. اهي الٽرا-لو روشني ۽ اعليٰ-صحت واري تصويري ڪمن ۾ هڪ ترجيحي پسند آهن، جتي انهن جي بي مثال تصوير جي معيار ۽ شور جون خاصيتون اهم آهن. ڊيپ-اسپيس فلڪيات يا جديد فلوروسينس مائڪروسڪوپي جهڙن شعبن ۾، CCD ڪئميرا اڪثر ڪري ڪيترن ئي CMOS متبادلن کان بهتر ڪارڪردگي ڏيکاريندا آهن.
سي سي ڊي سينسرز جي طاقت ۽ ڪمزورين کي سمجهڻ سان محققن ۽ انجنيئرن کي انهن جي مخصوص ضرورتن لاءِ صحيح ٽيڪنالاجي چونڊڻ ۾ مدد ملندي آهي، انهن جي سائنسي يا صنعتي ايپليڪيشنن ۾ بهترين ڪارڪردگي کي يقيني بڻائيندي.
اڪثر پڇيا ويا سوال
مون کي ڪڏهن سي سي ڊي سينسر چونڊڻ گهرجي؟
ڏهه سال اڳ جي ڀيٽ ۾ اڄ سي سي ڊي سينسر تمام گهٽ ناياب آهن، ڇاڪاڻ ته سي ايم او ايس ٽيڪنالاجي انهن جي گهٽ ڊارڪ ڪرنٽ ڪارڪردگي تي به قبضو ڪرڻ شروع ڪري ٿي. بهرحال، هميشه اهڙا ايپليڪيشن هوندا جتي انهن جي ڪارڪردگي جي خاصيتن جو ميلاپ - جهڙوڪ اعليٰ تصويري معيار، گهٽ شور، ۽ اعليٰ حساسيت - هڪ فائدو فراهم ڪري ٿو.
سائنسي ڪيمرا ٿڌا سي سي ڊي سينسر ڇو استعمال ڪندا آهن؟
تصوير ڪڍڻ دوران ٿڌي ڪرڻ سان حرارتي شور گهٽجي ٿو، تصوير جي وضاحت ۽ حساسيت بهتر ٿئي ٿي. اهو خاص طور تي گهٽ روشني ۽ ڊگهي نمائش واري سائنسي تصويرن لاءِ اهم آهي، اهو ئي سبب آهي ته ڪيترائي اعليٰ درجي جاسائنسي ڪيمراصاف ۽ وڌيڪ صحيح نتيجن لاءِ ٿڌي سي سي ڊي تي ڀروسو ڪريو.
سي سي ڊي ۽ اي ايم سي سي ڊي سينسرز ۾ اوورليپ موڊ ڇا آهي، ۽ اهو ڪئميرا جي ڪارڪردگي کي ڪيئن بهتر بڻائي ٿو؟
سي سي ڊي ۽ اي ايم سي سي ڊي سينسر عام طور تي 'اوورليپ موڊ' جي قابل هوندا آهن. گلوبل شٽر ڪيمرائن لاءِ، هي ايندڙ فريم جي نمائش دوران پوئين فريم کي پڙهڻ جي صلاحيت ڏانهن اشارو ڪري ٿو. اهو هڪ اعلي (تقريبن 100٪) ڊيوٽي چڪر ڏانهن وٺي ٿو، مطلب ته گهٽ ۾ گهٽ وقت ضايع ٿئي ٿو فريم کي روشني ۾ نه ڏيکاريندي، ۽ ان ڪري وڌيڪ فريم ريٽ.
نوٽ: اوورليپ موڊ رولنگ شٽر سينسرز لاءِ مختلف معنيٰ رکي ٿو.
جيڪڏهن توهان رولنگ شٽر بابت وڌيڪ ڄاڻڻ چاهيو ٿا، مهرباني ڪري ڪلڪ ڪريو:
رولنگ شٽر ڪنٽرول موڊ ڪيئن ڪم ڪندو آهي ۽ ان کي ڪيئن استعمال ڪجي
ٽڪسن فوٽونڪس ڪمپني لميٽيڊ سڀ حق محفوظ آهن. حوالو ڏيڻ وقت، مهرباني ڪري ذريعو تسليم ڪريو:www.tucsen.com
