ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ CMOS: มาตรฐานสมัยใหม่สำหรับการถ่ายภาพส่วนใหญ่

เซ็นเซอร์ภาพ CMOS (CIS) ใช้พิกเซลแอคทีฟ ซึ่งหมายถึงการใช้ทรานซิสเตอร์สามตัวหรือมากกว่าในแต่ละพิกเซลของกล้อง พิกเซล CCD และ EMCCD ไม่มีทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์ในแต่ละพิกเซลช่วยให้สามารถควบคุมพิกเซล 'แอคทีฟ' เหล่านี้ได้ ขยายสัญญาณผ่านทรานซิสเตอร์ 'เอฟเฟ็กต์สนาม' และเข้าถึงข้อมูลได้แบบขนาน แทนที่จะใช้เส้นทางการอ่านค่าเดียวสำหรับเซ็นเซอร์ทั้งหมดหรือส่วนสำคัญของเซ็นเซอร์กล้อง CMOSประกอบด้วย ADC แบบอ่านค่าอย่างน้อยหนึ่งแถว และ ADC หนึ่งตัว (หรือมากกว่า) สำหรับแต่ละคอลัมน์ของเซ็นเซอร์ แต่ละตัวสามารถอ่านค่าของคอลัมน์ได้พร้อมกัน นอกจากนี้ เซ็นเซอร์แบบ 'active pixel' เหล่านี้ยังเข้ากันได้กับลอจิกดิจิทัล CMOS ซึ่งช่วยเพิ่มศักยภาพการทำงานของเซ็นเซอร์

คุณสมบัติเหล่านี้เมื่อนำมารวมกันทำให้เซ็นเซอร์ CMOS มีความเร็วมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยความสามารถในการทำงานแบบขนานที่เพิ่มขึ้นนี้ ทำให้ ADC แต่ละตัวสามารถใช้เวลาในการวัดสัญญาณที่ตรวจจับได้แม่นยำยิ่งขึ้น เวลาในการแปลงสัญญาณที่นานขึ้นนี้ทำให้การทำงานมีสัญญาณรบกวนต่ำมาก แม้กับจำนวนพิกเซลที่มากขึ้น ด้วยคุณสมบัตินี้และนวัตกรรมอื่นๆ สัญญาณรบกวนในการอ่านของเซ็นเซอร์ CMOS จึงมีแนวโน้มที่จะต่ำกว่าสัญญาณรบกวนของ CCD ถึง 5-10 เท่า

กล้อง CMOS ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ (sCMOS) เป็น CMOS ชนิดย่อยพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายภาพที่มีเสียงรบกวนต่ำและความเร็วสูงในแอปพลิเคชันการวิจัย