Matrice CMOS: caratteristiche, funzioni e principio di funzionamento del dispositivo

La matrice CMOS è un dispositivo, la funzione principaleche è la digitalizzazione di alcuni parametri dei raggi luminosi che colpiscono la sua superficie. Le moderne apparecchiature per foto e video utilizzano due standard di matrice: CMOS e CCD. Questo articolo confronta le due tecnologie.

Informazioni generali

Quindi, la matrice CCD. Questo tipo era inizialmente considerato la più alta qualità, ma anche più dispendioso in termini di energia e costoso. Il principio di funzionamento di tali dispositivi si basa sulla raccolta dell'intera immagine in una versione analogica, seguita dalla digitalizzazione. La matrice CMOS, a differenza del suo concorrente, digitalizza ogni pixel separatamente.

Confronto delle due tecnologie

I dispositivi CMOS erano inizialmente menoconsumavano energia ed erano economici, questo era particolarmente vero nella produzione di dispositivi di grandi dimensioni, tuttavia erano di qualità inferiore al CCD. Ad oggi, le tecnologie CCD si distinguono per un'immagine di qualità superiore, vengono utilizzate in vari campi della scienza e dell'industria, dove i requisiti più elevati sono imposti sulla qualità dell'immagine. Ad esempio, in medicina.

Negli ultimi anni, questo tipo di dispositivoil consumo di energia e il costo sono notevolmente diminuiti, ma la matrice CMOS ha compiuto notevoli progressi nel suo sviluppo. Ad esempio, lo standard di qualità dell'immagine è stato migliorato e portato a un nuovo livello. Inoltre, è stata compiuta una rivoluzione tecnologica nella produzione di sensori basati su tecnologia CMOS, ovvero: è stato introdotto un amplificatore a transistor per la lettura di ogni pixel dell'immagine. Ciò ha permesso di convertire la carica in tensione direttamente nel punto. Grazie a ciò, la matrice CMOS è diventata alla pari con la tecnologia CCD. E ora la maggior parte dei dispositivi moderni si basa su un dispositivo CMOS.

Vantaggi della tecnologia CMOS

Riassumendo quanto sopra, possiamo riassumerei vantaggi di tali dispositivi. Questo basso consumo energetico in modalità statica, basso costo di produzione (soprattutto considerando le grandi dimensioni della matrice CMOS). Ebbene, il vantaggio più importante è la capacità di produrre un segnale digitale già pronto che non richiede conversioni aggiuntive.

L'uso delle tecnologie CMOS nella tecnologia informatica

Ogni utente di moderne apparecchiature informatiche incontra ogni giorno un dispositivo come una webcam. Ma poche persone sanno che si basa sul principio delle tecnologie CMOS.

Le webcam vengono utilizzate separatamentedispositivi funzionali e integrati, ad esempio, nei laptop. Questi dispositivi sono progettati per funzionare con applicazioni multimediali in rete. I prodotti citati includono: obiettivo, matrice, scheda di acquisizione video, filtro ottico, unità di compressione delle immagini, processore, memoria flash, server web e interfaccia di rete. La matrice è la base di qualsiasi videocamera o macchina fotografica. In effetti, la qualità dell'immagine trasmessa dipenderà dalla risoluzione di questo dispositivo. Di solito questo parametro nelle webcam è compreso tra 0,1 e 2 megapixel. Tuttavia, nella maggior parte dei prodotti è di 0,3 megapixel. Un altro indicatore che definisce una webcam è il formato del frame. Il più popolare è il sensore CMOS 1/4. Esistono altri formati, ma sono meno comuni (ad esempio, 1/3, 1/2 o 2/3 pollici).