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cmos传感器 CMOS传感器工作原理

tiger 2023-10-05 01:10 将百科 5635

CMOS传感器简介

CMOS传感器(CMOS Sensor)是目前主流的数字图像传感器,广泛应用于数码相机、手机摄像头、监控摄像头、医疗成像等领域,其优势在于低功耗、低噪声、高分辨率等方面。

CMOS传感器工作原理

CMOS传感器采用的是改进的有源像素技术(Active Pixel Sensors,APS),每个像素点采用一个图像传感器和适当的电路,将光信号直接转化为电信号。因此,CMOS传感器具有高灵敏度、低噪声的特点。

CMOS传感器光电转换部分由光电晶体管和信号放大器组成。在入射光线的照射下,光电晶体管产生由电荷转化而成的电荷包,然后电荷包被信号放大器放大,形成输出信号。因为每个像素点都可直接产生电荷包,因此在读出信号时,每行像素可与独立行读取电路相连,误码率低、消耗功率低。

CMOS传感器与CCD传感器的对比

和CCD传感器不同,CMOS传感器采用随机访问结构,在图像传感器中就能完成模数转换和信号处理,这使它比CCD传感器更加省电。此外,CMOS传感器还具有短暂拍照、智能特写、多采样抗干扰等功能,但相对于CCD传感器的分辨率,CMOS传感器仍然有所欠缺。

CMOS传感器在现代技术应用中的作用

随着数字设备技术的发展,CMOS传感器已经成为各种数字影像设备的核心组件之一。尤其是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端的广泛应用,促进了CMOS传感器的时时刻刻升级。CMOS传感器不仅仅在拍摄领域取得了突破性的技术进步,还拓宽了各种成像应用的领域。

例如,CMOS传感器在医疗成像领域的应用已日益普及。不仅仅普及于医疗成像,如X光及核磁共振成像,CMOS传感器还要广泛应用于细胞成像、显微学成像等领域。在面对较为极端的环境,如军工、航空及深海,CMOS传感器的优劣势也不容小觑。

CMOS传感器的未来发展

目前,CMOS传感器仍停留在26亿像素以下,但以新兴应用如虚拟现实VR、增强现实AR、无人驾驶、人工智能、智慧医疗、智慧城市建设为代表,这些商业应用需求的飞速增长,也给CMOS传感器制造厂商带来了新的机遇和挑战。

未来的CMOS传感器将进一步提高像素密度、拓宽感受角度、增加光学上的透明度、降低消耗等多方面的技术升级,让影像带给我们的更不再只是“看到”的感受,更将是身临其境的“感受到”的真实体验。