شاید یک سری از دوستان در مورد اینکه چرا نیکون روی این دوربین Ccd گذاشته بجای Cmos
عرض کنم خدمتتون که:
نگاهی به درون Ccd
Ccdها مانند Cmos ها دارای میکروعدسیهایی هستند که روی هر پیکسل حسگر قراردارد و کار آن اینست که شعاعهای نور را به سوی نقاط حساس پیکسل هدایت میکند. (تصویر زیر)
در یک حسگر Ccd نسبت اندازه سطح حساس (sensor) به کل سلول (pixel) و به کل سطح حسگر در حدود 95 درصد میباشد. به این دلیل حسگر Ccd در جذب نور بسیار موثر عمل میکند.
همینطور که فوتونهای نوری به داخل این ((سطل)) میافتد، کم کم پر میشود. اگر مقدار این فوتونها به حد مشخصی که Treshold نامیده میشود برسد یک نقطه از تصویر شکل میگیرد. اگر تعداد فوتونها خیلی کم باشد نقطه سیاه رنگ و اگر تعداد فوتونهای رسیده خیلی زیاد باشد نقطه سفید ظاهر میشود. مقدارهای میانی سایه ها و رنگ خاکستری ، و به خاطر وجود فیلترها ی رنگی، سایه های قرمز و سبز وآبی ایجاد میشود.
اگر مقدار نور وارد شده زیاد باشد ((سطل))ما پر میشود و نور اضافی به ((سطلهای)) مجاور جاری میشود و باعث بوجود آمدن (روشنایی خیره کننده) یا Flare ناخواسته میشود که به Blooming معروف است. این وضعیت بیشتر در سنسورهای Ccd دیده میشود. برای جلوگیری از این حالت باید قبل از اینکه به نقطه پرشدگی بیش از حد برسیم، مقداری از این فوتونهای اضافی را تخلیه کنیم. برای این کار احتیاج است که یک پردازنده در کنار هر پیکسل قرار دهیم. در عمل در حسگرهای Ccd این امکان بعلت بزرگی قسمت Sensor تسبن به اندازه پیکسل وجود ندارد و تنها راه Oversaturate کردن تصویر نهایی میباشد.
البته اکنون ما یک ((سطل)) پر از آب داریم و ترجیح میدهیم یک ((سطل)) پر از مکعبهی یخ داسته باشیم! زیرا مکعب های جدا از هم – مقادیر دیجیتال – توسط کامپیوتر قابل مدیریت هستند ولی یک توده درهم نه! اولین قدم تبدیل این فوتونهای در هم به مقادیر مشخص ولتاژ به اسم الکترونها است. این اتفاقی است که در هر پیکسل میافتد یعنی فوتونهای دریافتی به ولتاژ متناسب تبدیل میشود. ولی اکنون هم جریانهای درهمی از این ولتاژها (analog) بوجود آمده است.
پس مقادیر آنالوگ الکترونها در هر ردیف از جدول Ccd از طریق ستونهای جداگانه به پایین ترین ردیف فرستاده میشود. هرگاه مقدار شارژ به این ناحیه میرسد یک جریان ثبت میشود (transfer Register) سپس این جریان به ولتاژ تبدیل، تقویت و سپس به پردازنده اصلی دوربین دیجیتال فرستاده میشود. (تصویر زیر)
در این پردازنده مقادیر آنالوگ به مقادیر دیجیتال تبدیل میشوند. این پروسه بارها تکرار میشود تا کلیه ردیفهای Ccd تخلیه میشوند و بدین ترتیب تصویر از حسگر به محل پردازش فرستاده میشود.
از آنجا که حسگر Ccd بسیار خنگ است یک پزدازنده خارجی باید بسیار باهوشتر باشد. تمام این مراحل به انرژی و وقت احیاج دارد و این تبادل اطلاعات باید به نحو درستی انجام یابد.
نگاهی به درون Cmos
حسگرهای Cmos مانند حسگرهای Ccd عمل میکنند. اما با این تفاوت که در هر پیکسل Cmos بر خلاف Ccd یک پردازنده وجود دارد. بنابراین در هر پیکسل Cmos جای کمتری برای Sensor وجود دارد و این قسمت بسیار کوچکتر از مقدار آنها در حسگرهای مشابه Cmos میباشد. این تفاوت گاه تا 50 درصد نیز میرسد. (تصویر زیر)
پر شدن ((سطلها) و تخلیه آنها شبیه حسگر Ccd انجام میشود ولی با این تفاوت که مقادیر آنالوگ در خود تک تک پیکسلها به مقادیر دیجیتال تبدیل و بعد تخلیه میشوند. یعنی به تعداد پیکسلها پردازنده اولیه وجود دارد. همچنین این پردازنده های اولیه قبل از زیاد پر شدن سلولها ، فوتونهخای اضافه را از بین میبرد و در این نوح حسگرها حالت Blooming بسیار کمتر دیده میشود.
این تکنولوژی در Ramو Cmos کامپیوتر ها نیز وجود دارد و کلاً تکنولوژی مورد توجهی است و تولید کننده گان زیادی دارد به همین خاطرتولید هر پیکسل Cmos ارزانتر از هر پیکسل Ccd است. از طرف دیگر کوچکتر بودن سطح حساس هر پیکسل نسبت به اندازه خود پیکسل ، بدست آوردن عکس با وضوح بالا را مشکل میکند. و این سنسنورها حساسیت کمتری نسبت به نور دارند. موردی که در در عکاسی کانلاً منفی است. ولی از نظر مصرف انرژی و سرعت انتقال اطلاعات پر سرعت تر هستند.
متاسفانه در هر دو نوع حسگر نویز وجود دارد. در بعضی موارد نویز شبیه دانه های فیلم در فیلم های حساس آشکار میشود.
نوع خاصی از نویز در حسگرهای Cmos بوجود میایند. در حسگرهای Ccd تمام مقادیر ابتدا تخلیه و سپس در یک پردازنده تبدیل میشوند اما در حسگر Cmos هر یک از مقادیر در پردازنده جدا تحلیل و تبدیل میشود و کوچکترین عدم هماهنگی باعث بوجود آمدم نویز میشود.