Добро пожаловать, войдите или зарегистрируйтесь

Цена с НДС/без НДС

       (057) 755-31-21  (073) 381-31-21

Viber(066) 381-31-21  (067) 301-36-63

info@worldsecurity.com.ua

      Заказать звонок

Заказ звонка
Ваша заявка принята

Мы свяжемся в Вами в ближайшее время

Каталог
В сравнении нет товаров
В закладках нет товаров
В корзине нет товаров
1

В корзине нет товаров

CMOS и CCD матрицы в камерах видеонаблюдения

06.11.2017 Нет комментариев 87 просмотров

На сегодняшний день в сфере микросхем и фототехники идет борьба за лидерство между CCD (ПЗС-матрица) и CMOS (КМОП-матрица).

CCD-матрица являет собой схему из светочувствительных приемников оптического излучения. Принцип работы ПЗС подобен функционированию прибора с зарядовой связью (эффект «растекания» избыточного заряда).

CMOS-матрица это интегральная микросхема, созданная на базе униполярных транзисторов с электрически изолированным затвором.

Сопоставление матриц-конкурентов

CMOS и CCD матрицы в камерах видеонаблюдения

Основное различие между ПЗС и КМОП в принципах их функционирования. ПЗС переводит полученную аналоговую картинку в форму, пригодную для компьютерной обработки и хранения, а КМОП-матрица переводит сразу каждый pixel изображения. Заряд в светоизлучающих диодах CCD реформируется в скалярный потенциал, повышается в электронном усилителе за границами матрицы и лишь после оцифровывается при помощи АЦП. Электричество в пикселях КМОП скапливается в приборах для конденсации, с которых снимается скалярный потенциал, перетекает в электронный усилитель и оцифровывается при помощи преобразователя.

Число усилителей для матриц ПЗС и КМОП различается. В КМОП количество усилителей выше, что снижает характеристики картинки. Это объясняет, почему ПЗС выбирают для создания техники фотографического производства с высоким уровнем детализации, например в научных и медицинских целях, в мобильной электронике.

Матрицы ПЗС стоят дороже КМОП-матриц, поэтому если к изображению не предъявляется серьезных требований можно обойтись и вторым вариантом. CCD-матрицы наделены высокочувствительностью, их доля заполнения пикселей почти 100%. Матрицы CMOS не столь чувствительны, но зато демонстрируют высокую степень быстродействия.

Матрица CCD это идеальное решение для foto техники профессионального уровня. CMOS хороша для съемки видео, создания серийных фотографий, популярна она и в мобильной электронике.

Достоинства и недостатки CMOS-матрицы

Сильными сторонами фото-камер с КМОП-матрицей являются:

  • бюджетность;
  • низкое потребление энергии;
  • быстрое действие.

CMOS-матрицы могут произвольно считывать ячейки, в то время как в CCD считывание осуществляется со всех ячеек сразу. За счет этого у КМОП нет эффекта «размазывания», который у ПЗС-матриц от яркого источника света проявляется «солнечными столбами» (Light pillar).

К недостаткам КМОП относят следующие пункты:

  • небольшой размер светочувствительной матрицы по отношению к площади пикселя. Это сказывается в виде малой чувствительности и наличии шумов в картинке;
  • при съемке быстро движущихся объектов вертикальные объекты выходят кривыми – эффект построчного переноса «Rolling shutter»;
  • нагрев устройства в процессе считывания приводит к возрастанию теплового шума.

Основные плюсы и минусы CCD-матрицы

CCD сенсоры имеют достаточно преимуществ перед своим конкурентом.

Основные плюсы ПЗС-матрицы:

  • электронный затвор ПЗС работает более отлажено, что важно для фиксации движений;
  • у матрицы низкий уровень шума, отменная чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне, хорошая съемка при плохой освещенности;
  • нет эффекта вибрации и визуального дефекта «Роллинг шаттер»

К недостаткам CCD технологии можно отнести повышенную стоимость, высокую чувствительность к воздействиям извне.

Заключение

CCD-матрицы используются для аналоговых камер video наблюдения. Они гарантируют повышенную чувствительность и умеренный уровень шумов.

CMOS технологии дают возможность производить преобразование заряда в эл. сигнал на элементе изображения. Таким образом, считывание осуществляется сразу с необходимого элемента, что дает возможность мгновенно формировать цифровой сигнал. Вот почему КМОП-матрицы подходят для айпи камер видеонаблюдения.

Чувствительность камер video наблюдения (способность оборудования вести съемку в темноте) на базе CCD-матриц превосходит аналогичный показатель камер с CMOS технологией. Также чувствительность монохромной (одноцветной) видеокамеры выше, нежели у цветной. Степень собственных шумов CCD матрицы ниже, чем у CMOS. КМОП технологии потребляют меньше энергии, дешевле обходятся при изготовлении.

Если посмотреть отчеты о продажах, то видно, что КМОП-матрицы лидируют по реализации, однако это зачастую объясняется доступной стоимостью и требованиями потребителей, а не качеством матрицы.

Технологии производства матриц неустанно совершенствуются, поэтому борьба за лидерство видимо будет продолжаться. Стоит отметить, что, несмотря на то, что тип матрицы действительно влияет на характеристики видеокамеры, при эксплуатации на бытовом уровне данные отличия не будут иметь принципиального значения.




Статья защищена Законом Украины "Об авторском праве и смежных правах". Перепечатка любой части текста допускается только с письменного разрешения компании World Security.


Оплата MasterCard Оплата Visa Оплата ПриватБанк