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模具保护器工业成像的CCD及CMOS技能之对比

2020-09-22

模具保护器电子成像技能的开展始于上世纪60年代,诺贝尔奖得主Boyle和Smith开发出第一个CCD。这些元件是利用掺杂矽的固有能力将光子转化成电子,并用得到的画素等级电荷来测量光强度而运作。在架构上,这个规划的最大优势是简略,整个画素区域可用来检测光子和存储电荷,供给最大信号级别,支援高动态规模。

相同的画素区域用于将电荷传送到有限的输出端,其中电荷被转化为电压。随时间推移,这架构已细化到包含Interline Transfer CCD规划,其中包含画素等级的一个电子快门,无需相机规划中的机械快门。今日,CCD是采用订制的半导体制程,高度优化于成像使用,并需求外部电路将类比输出电压转化为数位信号以用于后续处理。一般而言,CCD的典型特点是高效的电子快门能力、宽动态规模和超卓的印象均匀性。

相比之下,模具保护器CMOS印象感测器规划最初是利用为主流半导体元件的制作而开发的工艺,如用于逻辑晶片、微处理器和记忆体模组的工艺。这点构成巨大的优势,如数位处理功用可直接纳入晶片中,以增强印象感测器功用。CMOS印象感测器不像CCD将电荷传送到有限的输出端,而是把电晶体放置在每一画素内(或每组画素),来进行电荷、电压之间的转化。这么一来,电压(而不是电荷)可经由整个元件传输,使得印象读取变得更快、更灵活。此外,高端处理可直接结合至晶片,如果需求的话,印象感测器可输出彻底处理的JPEG印象,甚至是H.264视讯流。

模具保护器尽管CCD印象感测器向来供给比CMOS元件更好的成像功能,但近年来差距已大大缩小,CMOS印象感测器可供给的印象质量现在已胜任多种使用。这可从用于工业成像的最新一代CMOS元件看出,如安森美半导体的PYTHON CMOS印象感测器系列。

尽管最好的CCD可供给的一些成像参数或许依然逾越这一系列,但这些PYTHON元件的印象质量已适用于线上检测、交通监测/收费、运动剖析等等。这使CMOS技能的其他功能优势愈加显着,如更快的帧率、更低的功耗、感兴趣区域(ROI)的成像 。每一项功能对提高产量和支援这些使用都至关重要。

由于这些内在优势,模具保护器有人估计CCD印象感测器终究将消亡,由于CMOS技能不断进步且终究将在所有面向使CCD功能相形见绌。但是,以后CCD和CMOS技能无疑将继续开展,CCD的基础架构标明某些区域将继续保持特定的功能优势,使CCD成为要求最高成像功能的工业使用的首选技能。

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