سیر تکنیک‌های تصویربرداری‌ دیجیتال

تکنیک‌های تصویربرداری | درس هجدهم: سنسور CCD و CMOS

در درس هجدهم از سیر «سیستم‌های تصویربرداری دیجیتال» آموزش مجازی سفیرفیلم با دو نوع سنسورِ CCD و CMOS و کاربرد آنها آشنا شوید.

همانطور که در درس قبل گفته شد «سیستم‌های تصویربرداریِ دیجیتال» از دو نوع سنسورِ CCD و CMOS استفاده می‌کنند. روش کارِ این سنسورها به صورت آنالوگ بوده و اطلاعات دریافتی را از طریق پردازنده‌هایی به سیستم دیجیتال تبدیل می‌کنند. CCD مخفف Charge_Coupled device (به معنای دستگاه بارجفت‌شده) و CMOS مخفف Complementary metal Oxide Semiconductor (به معنای نیم‌رسانای اکسید فلزی مکمل) است.

cmos_2

سطح این سنسور‌های آنالوگ به مربع یا مستطیل‌های بسیار ریزی تقسیم می‌شوند. به هر یک از این تقسیمات Pixel گفته می‌شود. هر پیکسل را می‌توان یک نورسنج ضعیف به حساب آورد که شدت نور یک نقطه از تصویر را اندازه‌گیری می‌کند؛ بدین صورت وقتی نور به پیکسل برخورد می‌کند، این پیکسل واکنش نشان داده و شارژ الکتریکی را ذخیره می‌کند، هر چه شدت این نور بیشتر باشد مقدار شارژ نیز بیشتر می‌شود.

ccd_2

دو روش برای خوانش اطلاعات از روی سنسور وجود دارد:

۱. روش Interline Transfer که در این روش مانند دوربین‌های آنالوگ خطوط به صورت «یک خط درمیان» خوانده می‌شوند. ابتدا سری ردیف‌های فرد پیکسل‌ها خوانده شده و در حافظه‌ای دیگر به عنوان «میدانِ فردِ تصویر» ذخیره می‌شوند. سپس ردیف‌های زوج در حافظه‌ای به عنوان «میدان زوج تصویر» ذخیره می‌شوند. ترکیب این دو میدان یک فریم تصویر را می‌سازد. در این روش به علت قرار‌گرفتن حافظه‌های عمودی و افقی که مخصوص ذخیره میدان‌های اطلاعاتی هستند بر روی سنسورِ CCD نقاط کوری به وجود می‌آید.

۲. در روش دوم برای اینکه نقاط کور به وجود نیاید بجای انتقال میدان از انتقال فریم استفاده می‌کنیم. بدین صورت که اطلاعات بر روی CCD به منطقه ذخیره مجازی آن منتقل شده و از آنجا به روش Interline transfer که در پیش گفته شد خوانده می‌شوند.

untitled-11_2

هر چه CCD کوچک‌تر شود ابعاد پیکسل‌ها نیز برای حفظ کیفیت تصویر کاهش می‌یابد. این امر سبب کاهش مساحت پیکسل و در نتیجه کاهش مقدار نوری می‌شود که به پیکسل می‌رسد. به همین دلیل برای تقویت سنسور و افزایش حساسیت آن به نور، از عدسی‌هایی کوچک به نام micro lens استفاده می‌کنند. با قرار‌دادن این عدسی‌ها بر روی هر پیکسل، شدت نور این پیکسل افزایش می‌یابد.

%d9%85%d8%a7%da%a9%d8%b1%d9%88%d9%84%d9%86%d8%b2

استفاده دیگر ماکرولنز از بین بردن نقاط کوری است که به علت قرار گرفتن حافظه عمودی و افقی بر روی  CCD و CMOS ایجاد می شود.

تفاوت‌های CCD و CMOS:

%d8%ac%d8%af%d9%88%d9%84_2

نویسنده: علی قاسم زاده


درس‌های قبلی از این سیر:

+ تکنیک‌های تصویربرداری | درس هفدهم: تفاوت دیجیتال و آنالوگ

+ تکنیک‌های + تصویربرداری | درس شانزدهم: انواع پایه‌های دوربین ۳

+ تکنیک‌های تصویربرداری | درس پانزدهم: انواع پایه‌های دوربین ۲


 

0

علی قاسم‌زاده



نظری ثبت کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*
*