kamerka CCD vs CMOS

Sikor napisał(a):

Pewnie dlatego że CMOS to nazwa technologii wytwarzania a CCD to nazwa sposobu pobierania danych z sensora :)))

- CCD pozwala na wydluzenie czasu ekspozycji, co daje dobry efekt przy slabym oswietleniu (np. sztucznym) - aby uzyskac to samo na CMOS trzeba usredniac wiele klatek (ta sama technike stosuje sie czasem rowniez dla CCD, ale efekt o niebo lepszy)

- CMOS kiepskiej jakosci = znaczne szumy, chcac porownywac matryce patrz na parametr wydajnosc kwantowa (QE), czasem specyfikuje sie czulosc matrycy zaleznie od oswietlenia (np. 4-5lux)

- CCD bedzie ciezsze i wieksze (z chlodzeniem to pewnie i tak nie potrzebujesz:)

- koniecznie zadbaj o optyke, rozdzielczosc matrycy to jedno, a ogniskowa (f) i jasnosc optyki (najczesciej podawany jako swiatlosila f/d) to drugie, ponadto istnieje parametr jak rozdzielczosc optyczna powiazany z d poprzez kryterium Rayleigha (najmniejsza odleg³osc katowa miedzy rozroznialnymi punktami w mysl definicji kryterium rozdzielczosci Rayleigha przy oswietleniu niekoherentnym wynosi 0.61*lambda*2/d, gdzie lambda to dlugosc oswietlajacej fali E-M).

- jesli interesuje Cie obserwacja noca to zwroc uwage na filtr IR (nie powinno go byc)

To wprawdzie o astronomii, ale warto przeczytac (uwaga: we wzorach zauwazylem drobne bledy):

Janusz U. napisał(a):

ble, ble, ble... :)

Po takich postach odechciewa sie pisac czegokolwiek na podstawie wlasnego doswiadczenia. Zawsze znajda sie tacy, co musza udowodnic swa "wyzszosc".

pozdrawiam Janusz U.

A jednak w kamerach odroznia sie oba typy, bo czyms tam sie uzytkowo roznia. Moze dlatego

J.

Jest właściwa grupa. Tam kieeedyś pisał niejaki p. Lewandowski (chyba).

zyga

To sobie pogooglalem, a teraz ide dalej chorowac :/

Z tego co mnie wiadomo, to matryce CMOS gromadza bardzo niewielki ladunek w pikselu od razu go wzmacniajac i probkujac. Nie potrzeba zatem np. migawki, bo czyszczenie matrycy robi sie jednoczesnie we wszystkich pikselach (tzw. reset), a nie jak w CCD poprzez pusty readout.

pozdrawiam Janusz U.

Janusz U. napisał(a):

Są 2 typy sensorów jeśli chodzi o SPOSÓB ODCZYTU informacji: szeregowe (CCD) i równoległe, nie wiedziec czemu nazwane cmos. Pewnie jakiś "fotograficzny guru" kiedyś się wypowiedział i tak juz zostało :) W zasadzie ZUPEŁNIE ODRĘBNĄ cechą jest technologia budowy sensora. Jest ich wiele, kazdy może poszukać.

Tak samo jak większość elektroniki monolitycznej, tak samo czujniki obrazu produkowane są w technologii CMOS, z uwagi na jej zalety i cenę, która ZWYKLE kompensuje wady.

Wracając do czujników obrazu, sensory ccd są popularniejsze (choć technicznie rzecz biorąc gorsze) od równoległych, bo są TANIE. Taniość polega na łatwej konstrukcji dużej matrycy a co za tym idzie małej ilości odrzutów produkcyjnych.

Podstawową wadą technologii ccd (nie tylko jeśli chodzi o czujniki obrazu) są ZNIEKSZTAŁCENIA sygnału związane z techniką szeregowego transportu ładunku. O ile w technice cyfrowej (zero-jedynkowej) nie ma to żadnego znaczenia, to w technice analogowej jak najbardziej. Dlatego stosuje się różne techniczne sztuczki, aby korygować błędy powstające w matrycy obrazowej podczas pobierania obrazu do rejestrów.

Nie ma ŻADNYCH przesłanek dla których technika ccd miałaby wykazywać się mniejszymi szumami niż technika odczytu równoległego. Wręcz przeciwnie

- niektóre zakłócenia transportu przybierają charakter dodatkowego szumu w ccd.

To że jakiś przetwornik ccd jest lepszy od jakiegoś równoległego, wynika z postępu technologi produkcyjnej. To tak jak porównywać np Mercedesa z

Na koniec - do specjalnych celków jak np astromomia wytwarza sie SPECJALNE przetworniki obrazu, które mają określone cechy użytkowe i porównywanie w tym momencie ccd do równoległych nie ma żadnego sensu. W astronomii amatorskiej, gdzie stosowane są komercyjne przetworniki obrazu, przeznaczone do standardowych warunków naswietlania (dużo światłą i krótkie czasy ekspozycji) doświadczenia mogą być różne, ale wynikają ze zwykłej jakosci procesu monolitycznego a nie z tego ze sensor ccd jest lepszy od równoległego. Bo nie jest.

Janusz U. napisał(a):

Nie wiem jak w kamerkach internetowych, ale problem może tkwić w sposobie tworzenia obrazu. Niektóre przetwornik sa przystosowane do progressive scan a inne nie. Progressive scan polega na tworzeniu pełnych obrazów z częstością 25/s (dla standardu TV) w odróżnieniu od "normalnego" sygnału wideo, gdzie wprawdzie częstość jest 50/s ale są to półobrazy. W progressive scan każda klatka TV ma jakość zdjęcia a w normalnym obrazie TV w przypadku ruchomego obrazu krawędzie przedmiotów mają zęby wynikające z nałożenia 2 różniących się półobrazów. Progressive scan niestety daje lekkie odczucie migotania, podobnie jak w kinie. Oglądanie półobrazów jest przyjemniejsze dla oka ale zrobienie ładnej stopklatki jest niemozliwe i są również pewne problemy w obróbce takiego materiału.

Moze na wstepie powiem, ze CCD i CMOS zwykle analizowalem pod katem jakosci obrazu w astronomii, badz ogolnie przy kiepskim swietle. CCD bywaja w duzych rozmiarach, CMOS nie. W efekcie otrzymujemy wiekszy piksel, a wiec rozdzielczosc optyki staje sie mniej krytyczna - mozna zwiekszyc ogniskowa (astronomia...) mniej dbajac o srednice. Wiekszy piksel to wiecej ladunku, ktory mozemy zgromadzic, a wiec wiecej informacji o obrazie w odniesieniu do szumu termicznego (ten minimalizuje sie poprzez chlodzenie, szum spada do kilku elektronow) oraz pradu ciemnego. Wiekszy piksel to rowniez dluzszy czas ekspozycji, a wiec z gory mowie, ze do wideo 10fps i wyzej, to duzy wafel CCD sie nadaje... W przypadku matryc CCD na blad odczytu skladaja sie rowniez wzmacniacz, przetwornik A/C oraz, uwaga, kondensator sprzegajacy matryce ze wzmacniaczem (w profilu brzegowym klatki widac bardzo ladnie jego wplyw). Ponadto przecieki z sasiadnich pikseli przesyconych daja o sobie rowniez znac (staturated) i mowimy o zjawisku rozplywania sie ladunku - blooming. Gorace piksele (hotpixels) redukuje sie zwykle poprzez odjecie klatek specjalnych, tzw. darkow, zas niejednorodnosc matrycy redukuje sie poprzez podzielenie poprzez klatke wykonana przy jednorodnym oswietleniu.

nazwa CCD (Charge Coupled Device) raczej mowi o ladunkowych

CMOS wiaze sie z technologia, ale jednoczesnie z faktem umieszczenia w jednej strukturze sensorow i wzmacniaczy, a obecnie rowniez blokow przetwarzania DSP

to zalezy o jakiej klasie CCD myslimy - podobnie CMOS z gornej polki sa b. drogie

To prawda, w CCD transport to bolesna sprawa, podobnie jak proby zwiekszania odczytu - do wideo CMOS wydaja sie byc lepsze, bo krotszy czas odczytu, to krotszy czas martwy z punktu widzenia akwizycji obrazu kolejnej klatki

Zgadza sie, i to krzem i to krzem, zwlaszcza jesli przyjmiemy te same rozmiary liniowe (o czym pisalem na poczatku). Niemniej CCD bazuja raczej na bardzo malych napieciach, zas w CCD napiecia sterujace siegaja +/-15V (niestety CCD wymaga wiele roznych napiec, jesli mowimy o zasilaniu z przetwornic podwyzszajacych, to rzeczywiscie takie CCD moga okazac sie gorsze).

No wlasnie nie wiem jak z tym czasem ekspozycji, wielkoscia piksela i szumem. Tu dla wideo CMOS rzeczywiscie powinno byc lepsze, bo zakladajac male piksele nalezy szybko przetworzyc zebrany ladunek, aby zebrac przy okazji jak najmniej szumu. Ale jesli czas ekspozycji jest ktotki (bo np. mamy rezim 30fps), to przy slabym oswietleniu szum i sygnal beda na porownywalnym poziomie. Rozwiazac taki problem mozna poprzez usrednianie klatek, ale wtedy stracimy duza rozdzielczosc czasowa. Ktos ma pomysl jak to dziala przy sztucznym oswietleniu? Moje wrazenia z zabawkami CMOS typu 3Mpix w aparatach telefonicznych sa bardzo kiepskie, ale przeciez optyka tam wola o pomste do nieba - niewielka srednica powoduje, ze dodatkowo na matryce pada malo swiatla.

Dla wspomnianych na poczatku potrzeb jest lepszy. Natomiast rzeczywiscie w zastosowaniach tradycyjnych CMOS zdaje sie byc gora. Tylko jak dotad nie wpadlo mi nic porzadnego w rece z matryca CMOS i normalna optyka, i moze stad nie jestem takim entuzjasta lepszego nad dobrym.

pozdrawiam Janusz U.

Janusz U. napisał(a):

Obydwa typy są "ładunkowe". CCD to sposób ściągania danych z medium do rejestrów.

CCD też zawierają wzmacniacze, przetworniki i procesory. To czy i jakie, zależy wyłącznie od przeznaczenia matrycy.

Tu masz stronę mojego sasiada, zapalonego astrofotografisty :) Nie wiem jak teraz, ale do niedawna używał gółwnie korpusu Cannona z matrycą równoległą - praktyczny brak szumów do ISO 1600.

w jednej strukturze.... ech....

no wlasnie:

pozdrawiam Janusz U.

Janusz U. napisał(a):

Nie "w" a raczej "na". Jak najbardziej. Technika się scala. Cena! Kiedyś czujnik przyspieszenia to był sensor i kawał elektroniki do niego. Teraz jest to pojedyncza struktura z elestycznie zawieszoną masą, piezorezystorami, wzmacniaczami, przetworenikiem, układem linearyzacji i kompensacji temperatury...

O tym już było (Mercedes vs Audi). Poza tym mój sąsiad na technice się za bardzo nie zna a na elektronice wcale. Mając tego świadomość żadnych wniosków w tej kwestii na swojej stronie nie wyciąga, co dobrze o nim świadczy. W internecie roi się od stron z pseudowiedzą, pseudodoświadczeniami, pseudownioskami i amatorskimi schematami. Nie ma się co podniecać. Prawdziwe informacje są w podręcznikach akademickich, raportach naukowych i nielicznych (z oczywistych względów) publikacjach pochodzących z przemysłu.

Dnia Fri, 28 Dec 2007 21:12:37 +0100, A. Grodecki napisał(a):

Drobne sprostowanie - w przypadku akcelerometrów firmy Analog Devices, wykonanych w technologii MEMS, rolę właściwych czujników zmiany położenia masy pomiarowej pełnią grzebienie krzemowe, których zęby tworzą układy kondensatorów. Mierzona jest pojemność między tymi zębami i w ten sposób określana zmiana położenia masy.

badworm napisał(a):

Sprostowanie czego? Czy ja podałem producenta i model?

Dnia Sat, 29 Dec 2007 04:26:15 +0100, A. Grodecki napisał(a):

No dobra, uściślenie :) Mnie osobiście hasło 'akcelerometr scalony' kojarzy się od razu z MEMS i produktami AD.

Pierwsze słyszę, czujnik przyśpieszenia na piezorezystorach! Poproszę o przykład takiego elementu. K.

John Smith napisał(a):

Dokładniej chodzi o pojęcie piezorezystora czy ich zastosowanie w technice monolitycznej?

Co tutaj jest do tłumaczeniu w pytaniu? Poproszę o symbol podzespołu będącego czujnikiem przyśpieszenia opartego o zjawisko piezorezystywne. K.