Що ж краще: CCD або CMOS? Критерії вибору

Матриця - це основа будь-якого фото- або відеопристрої. Вона визначає якість і розмір одержуваного зображення. На сьогоднішній день у виготовленні матриць використовуються два різних технологічних принципу - CCD і CMOS. Дуже часто можна почути запитання: «Яку матрицю вибрати: CCD або CMOS?» Серед любителів фото- та відеотехніки з цього приводу йдуть запеклі суперечки. У цій статті ми проведемо огляд цих двох типів і спробуємо розібратися, яка матриця краще - CCD або CMOS.

Загальна інформація

Матриці призначені для оцифровки параметрів світлових променів на їх поверхні. Говорити про явну перевагу однієї з технологій не представляється можливим. Можна проводити порівняння за конкретними параметрами і виявляти лідера в тому чи іншому аспекті. Що стосується переваг користувачів, то найчастіше для них головним критерієм є вартість виробу, навіть якщо воно буде поступатися за якістю або технічним характеристикам своєму конкуренту.

Отже, давайте розберемося, що представляють собою обидва типи пристроїв. CCD-матриця - це мікросхема, яка складається з світлочутливих фотодіодов- вона створена на кремнієвій основі. Особливість її роботи полягає в принципі дії пристрою із зарядним зв`язком. CMOS-матриця - це прилад, створений на основі напівпровідникових польових транзисторів, мають ізольований затвор з каналами різної провідності.

Принцип роботи

Перейдемо до виявлення відмінностей, які допоможуть визначитися у виборі: що ж краще - матриця CMOS або CCD? Основною відмінністю цих двох технологій є принцип їх роботи. CCD-пристрої заряд від пікселів перетворюють в електричний потенціал, який посилюється за межами світлочутливих сенсорів. В результаті виходить зображення в аналоговому вигляді. Після цього проводиться оцифровка всієї картинки в АЦП. Тобто прилад складається з двох частин - безпосередньо матриці і перетворювача. CMOS-технологія характеризуються тим, що виробляє оцифровування кожного пікселя окремо. На виході виходить вже готова цифрова картинка. Тобто електричний заряд в пікселі матриці накопичується в конденсаторі, з якого знімається електричний потенціал. Він передається на аналоговий підсилювач (вбудований безпосередньо в пікселі), після чого оцифровується в перетворювачі.

Що ж вибрати: CCD або CMOS?

Одним з важливих параметрів, які визначають вибір між цими технологіями, є кількість підсилювачів матриці. CMOS-пристрої мають більшу кількість цих приладів (у кожній точці), тому при проходженні сигналу дещо знижується якість картинки. Тому CCD-матриці використовують для створення зображень з високим ступенем деталізації, наприклад, в медичних, дослідницьких, промислових цілях. А ось CMOS-технології застосовують в основному в побутовій техніці: веб-камерах, смартфонах, планшетах, ноутбуках і т. П.

Наступним параметром, який визначає, який тип краще - CCD або CMOS, - є щільність фотодіодів. Чим вона вища, тим менше фотонів «пропаде вхолосту», відповідно, зображення буде краще. У цьому параметрі CCD-матриці обходять своїх конкурентів, так як пропонують макет, який не має таких зазорів, в той час як у CMOS вони присутні (в них розташовані транзистори).

Тим не менше, коли перед користувачем постає вибір: який тип матриці - CMOS або CCD - придбати, спливає головний параметр - ціна пристрою. CCD-технологія значно дорожче свого конкурента і енерговитратність. Тому встановлювати їх там, де достатньо зображення середньої якості, недоцільно.