Kiến thức
Hệ thống camera quan sát
Bài 4: Hệ thống camera quan sát: Cảm biến hình ảnh là gì?
Bài 3: Nguyên lý hoạt động của camera
Bài 2: Hệ thống camera quan sát: Hoạt động của mắt
Bài 1: Hệ thống camera quan sát - Hệ thống CCTV là gì?
Hệ thống quản lý tòa nhà - BMS
Bài 3: Hệ thống quản lý tòa nhà - hệ thống BMS: Phần mềm hệ thống
Bài 2: Hệ thống quản lý tòa nhà - hệ thống BMS: Bảng điểm (point list)
Bài 1: Hệ thống quản lý tòa nhà - BMS là gi?
Hệ thống access control
Hệ thống thông báo công cộng - PA
Hệ thống báo cháy
Bài 1: Hệ thống Báo cháy là gì?
Giải pháp nhà thông minh
Bài 4: Hệ thống camera quan sát: Cảm biến hình ảnh là gì?
Meper, 25-09-2015
Cảm biến hình ảnh là gì?
Cảm biến hình ảnh là linh kiện trong camera có chức năng chuyển đổi tín hiệu hình ảnh thành tín hiệu điện.
Các loại cảm biến ảnh được sử dụng phổ biến hiện nay là cảm biến theo công nghệ CCD (Viết tắt của những từ tiếng anh: charge-coupled devices) và cảm biến theo công nghệ CMOS (Viết tắt của những từ tiếng anh: complimentary metal–oxide–semiconductor).
1. Cảm biến ảnh CCD (charge-coupled devices):
Là một trong những công nghệ lâu đời nhất của máy ảnh số, với chất lượng ảnh chụp vượt trội so với CMOS nhờ có dãi tần nhạy sáng và kiểm soát nhiễu tốt hơn, Tuy nhiên nhược điểm của cảm biến ảnh CCD là điện năng tiêu thụ quá nhiều.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD:
Cảm biến ảnh CCD (Charge Couple Device - có nghĩa là "linh kiện tích điện kép"), thực hiện biến đổi ánh sáng tới thành tín hiệu điện nhờ các photodiode và các mạch hỗ trợ. Hình 1 là sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD trong camera, trong đó:
Ánh sáng sau khi qua bộ lọc màu R-G-B (bayer filter) thì được đưa vào mảng điểm ảnh pixel của cảm biến ảnh CCD. Để dể hiểu thì chúng ta hình dung thế này: Các photon sẽ được chuyển đổi thành electron, sau đó các electron sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp dạng analog. Các tín hiệu analog sau khi được khuếch đại sẽ đưa qua bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) để chuyển đổi thành tín hiệu số (Digital)
Hình 1: Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD
Hình 2: Hình ảnh thực tế của chip CCD
2. Cảm biến ảnh CMOS (ticomplementary metal–oxide–semiconductor):
Cảm biến ảnh CMOS có chất lượng ảnh chụp thấp hơn so với cảm biến ảnh CCD, Tuy nhiên nhờ các đột phá về công nghệ mới hiện nay đã khiến cho chất lượng của cảm biến ảnh CMOS hiện đại trở nên ngang bằng hoặc thậm chí là vượt qua cả chất lượng của cảm biến ảnh CCD. Với nhiều tính năng hơn là cảm biến ảnh CCD. Hơn nữa, cảm biến ảnh CMOS hoạt động hiệu quả hơn, tiêu tán ít điện năng hơn và chụp ảnh tốc độ cao tốt hơn so với cảm biến ảnh CCD.
Hình 3 mô tả nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CMOS:
Ánh sáng sau khi qua bộ lọc màu R-G-B (bayer filter) thì sẽ còn có 3 màu cơ bản là R (red), G (green) và B (blue). Ánh sáng với các màu này sẽ chạm vào các điểm ảnh của mảng pixel (array pixel) tạo nên các electron với mật độ khác nhau. Các electron này sẽ chuyển đổi thành các mức điện áp analog khác nhau thông qua các tiếp xúc của CMOS. Tín hiệu analog sau khi được khuếch đại sẽ được đưa đến bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) để chuyển thành tín hiệu số. Như vậy nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD và cảm biến ảnh CMOS gần như giống nhau, chỉ khác ở công nghệ chuyển đổi photon thành tín hiệu điện analog mà thôi.
Hình 3: Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CMOS
Cảm biến hình ảnh là gì?
Cảm biến hình ảnh là linh kiện trong camera có chức năng chuyển đổi tín hiệu hình ảnh thành tín hiệu điện.
Các loại cảm biến ảnh được sử dụng phổ biến hiện nay là cảm biến theo công nghệ CCD (Viết tắt của những từ tiếng anh: charge-coupled devices) và cảm biến theo công nghệ CMOS (Viết tắt của những từ tiếng anh: complimentary metal–oxide–semiconductor).
1. Cảm biến ảnh CCD (charge-coupled devices):
Là một trong những công nghệ lâu đời nhất của máy ảnh số, với chất lượng ảnh chụp vượt trội so với CMOS nhờ có dãi tần nhạy sáng và kiểm soát nhiễu tốt hơn, Tuy nhiên nhược điểm của cảm biến ảnh CCD là điện năng tiêu thụ quá nhiều.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD:
Cảm biến ảnh CCD (Charge Couple Device - có nghĩa là "linh kiện tích điện kép"), thực hiện biến đổi ánh sáng tới thành tín hiệu điện nhờ các photodiode và các mạch hỗ trợ. Hình 1 là sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD trong camera, trong đó:
Ánh sáng sau khi qua bộ lọc màu R-G-B (bayer filter) thì được đưa vào mảng điểm ảnh pixel của cảm biến ảnh CCD. Để dể hiểu thì chúng ta hình dung thế này: Các photon sẽ được chuyển đổi thành electron, sau đó các electron sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp dạng analog. Các tín hiệu analog sau khi được khuếch đại sẽ đưa qua bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) để chuyển đổi thành tín hiệu số (Digital)
Hình 1: Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD
Hình 2: Hình ảnh thực tế của chip CCD
2. Cảm biến ảnh CMOS (ticomplementary metal–oxide–semiconductor):
Cảm biến ảnh CMOS có chất lượng ảnh chụp thấp hơn so với cảm biến ảnh CCD, Tuy nhiên nhờ các đột phá về công nghệ mới hiện nay đã khiến cho chất lượng của cảm biến ảnh CMOS hiện đại trở nên ngang bằng hoặc thậm chí là vượt qua cả chất lượng của cảm biến ảnh CCD. Với nhiều tính năng hơn là cảm biến ảnh CCD. Hơn nữa, cảm biến ảnh CMOS hoạt động hiệu quả hơn, tiêu tán ít điện năng hơn và chụp ảnh tốc độ cao tốt hơn so với cảm biến ảnh CCD.
Hình 3 mô tả nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CMOS:
Ánh sáng sau khi qua bộ lọc màu R-G-B (bayer filter) thì sẽ còn có 3 màu cơ bản là R (red), G (green) và B (blue). Ánh sáng với các màu này sẽ chạm vào các điểm ảnh của mảng pixel (array pixel) tạo nên các electron với mật độ khác nhau. Các electron này sẽ chuyển đổi thành các mức điện áp analog khác nhau thông qua các tiếp xúc của CMOS. Tín hiệu analog sau khi được khuếch đại sẽ được đưa đến bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) để chuyển thành tín hiệu số. Như vậy nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CCD và cảm biến ảnh CMOS gần như giống nhau, chỉ khác ở công nghệ chuyển đổi photon thành tín hiệu điện analog mà thôi.
Hình 3: Nguyên lý hoạt động của cảm biến ảnh CMOS
A PHP Error was encountered
Severity: Notice
Message: Undefined variable: url_page
Filename: news/detail.php
Line Number: 99