กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

เซ็นเซอร์ภาพ

เซ็นเซอร์ รับภาพ หรือ อุปกรณ์สร้างภาพ คือ เซ็นเซอร์ ที่ใช้สำหรับ การสร้างภาพ มันตรวจจับและส่งข้อมูลที่ใช้ในการสร้างภาพ โดยการแปลงการ ลดทอน ของ คลื่น แสง (เมื่อ ผ่าน หรือ สะท้อนจาก...

เซ็นเซอร์ภาพ

เซ็นเซอร์รับภาพหรืออุปกรณ์สร้างภาพคือเซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับการสร้างภาพมันตรวจจับและส่งข้อมูลที่ใช้ในการสร้างภาพ โดยการแปลงการลดทอนของคลื่น แสง (เมื่อผ่านหรือสะท้อนจากวัตถุ) ให้เป็นสัญญาณ ซึ่งเป็นกระแส ไฟฟ้าขนาดเล็กที่ส่งข้อมูล คลื่นเหล่านั้นอาจเป็นแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อื่นๆ เซ็นเซอร์รับภาพถูกใช้ใน อุปกรณ์สร้างภาพ อิเล็กทรอนิกส์ทั้ง แบบ อนาล็อกและดิจิทัลซึ่งรวมถึงกล้องดิจิทัลโมดูลกล้องโทรศัพท์มือถือที่มีกล้องอุปกรณ์เมาส์แบบออปติคอลอุปกรณ์สร้างภาพทางการแพทย์ อุปกรณ์ มองเห็นในเวลากลางคืนเช่นอุปกรณ์สร้างภาพความร้อนเรดาร์โซนาร์และอื่นๆ เมื่อเทคโนโลยีเปลี่ยนแปลงไป การสร้างภาพ แบบอิเล็กทรอนิกส์และดิจิทัล มีแนวโน้มที่จะเข้ามาแทนที่การสร้างภาพแบบ เคมีและอนาล็อก

เซ็นเซอร์รับภาพอิเล็กทรอนิกส์หลักๆ มีสองประเภท ได้แก่ เซ็นเซอร์แบบ CCD ( Charge-coupled device ) และ เซ็นเซอร์แบบ CMOS ( Active-pixel sensor) ทั้งเซ็นเซอร์ CCD และ CMOS ใช้ เทคโนโลยี โลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOS) เป็นพื้นฐาน โดยเซ็นเซอร์ CCD ใช้ตัวเก็บประจุ MOSและเซ็นเซอร์ CMOS ใช้ ตัวขยาย สัญญาณ MOSFET (MOS field-effect transistor) เซ็นเซอร์แบบอนาล็อกสำหรับรังสีที่มองไม่เห็นมักใช้หลอดสุญญากาศชนิดต่างๆ ในขณะที่เซ็นเซอร์แบบดิจิทัลประกอบด้วยตัวตรวจจับแบบแผงเรียบ

การเปรียบเทียบระหว่างเซ็นเซอร์ CCD และ CMOS

ภาพถ่ายจุลทรรศน์ของมุมหนึ่งของแผงเซ็นเซอร์รับภาพของ กล้อง เว็บแคมดิจิทัล
เซ็นเซอร์รับภาพ (ด้านบนซ้าย) บนเมนบอร์ดของกล้องNikon Coolpix L2 6 MP

เซ็นเซอร์ ภาพดิจิทัลหลักสองประเภทได้แก่อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) และเซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟ (เซ็นเซอร์ CMOS) ซึ่งผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยี CMOSหรือN-type MOS ( NMOSหรือLive MOS ) ทั้งเซ็นเซอร์ CCD และ CMOS ต่างก็ใช้เทคโนโลยี MOSเป็น พื้นฐาน [ 1 ]โดยตัวเก็บประจุ MOSเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของ CCD [ 2 ]และ ตัวขยายสัญญาณ MOSFETเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเซ็นเซอร์ CMOS [ 3 ] [ 4 ]

กล้องที่รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคขนาดเล็กโดยทั่วไปจะใช้เซ็นเซอร์ CMOS ซึ่งมักจะมีราคาถูกกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่าในอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่เมื่อเทียบกับ CCD [ 5 ]เซ็นเซอร์ CCD ใช้สำหรับกล้องวิดีโอคุณภาพสูงระดับออกอากาศ และเซ็นเซอร์ CMOS มีบทบาทสำคัญในการถ่ายภาพนิ่งและสินค้าอุปโภคบริโภคที่ต้นทุนโดยรวมเป็นข้อกังวลหลัก เซ็นเซอร์ทั้งสองประเภททำหน้าที่เดียวกันคือการจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

แต่ละเซลล์ของ เซนเซอร์ภาพ CCDเป็นอุปกรณ์อนาล็อก ซึ่งเป็นโฟโตไดโอดแบบพิน [ 6 ] เมื่อแสงตกกระทบชิป แสงจะถูกกักเก็บไว้เป็นประจุไฟฟ้าขนาดเล็กในโฟโตไดโอดแต่ละตัว ประจุในแถวพิกเซลที่อยู่ใกล้กับตัวขยายสัญญาณเอาต์พุต (หนึ่งตัวหรือมากกว่า) จะถูกขยายและส่งออกไป จากนั้นแต่ละแถวพิกเซลจะเลื่อนประจุไปอีกหนึ่งแถวให้ใกล้กับตัวขยายสัญญาณมากขึ้น เพื่อเติมเต็มแถวว่างที่อยู่ใกล้กับตัวขยายสัญญาณมากที่สุด กระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำจนกว่าทุกแถวพิกเซลจะมีประจุถูกขยายและส่งออกไป[ 7 ]

เซ็นเซอร์ภาพ CMOS มีแอมพลิฟายเออร์สำหรับแต่ละพิกเซล เมื่อเทียบกับแอมพลิฟายเออร์เพียงไม่กี่ตัวของ CCD ส่งผลให้มีพื้นที่ในการจับโฟตอนน้อยกว่า CCD แต่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยการใช้ไมโครเลนส์ด้านหน้าโฟโตไดโอดแต่ละตัว ซึ่งจะโฟกัสแสงเข้าไปในโฟโตไดโอด ซึ่งหากไม่เช่นนั้นแสงจะกระทบกับแอมพลิฟายเออร์และไม่ถูกตรวจจับ[ 7 ]เซ็นเซอร์ภาพ CMOS บางตัวยังใช้การส่องสว่างจากด้านหลังเพื่อเพิ่มจำนวนโฟตอนที่กระทบกับโฟโตไดโอด[ 8 ]เซ็นเซอร์ CMOS มีศักยภาพในการใช้งานด้วยส่วนประกอบน้อยลง ใช้พลังงานน้อยลง และ/หรือให้การอ่านค่าที่เร็วกว่าเซ็นเซอร์ CCD [ 9 ]นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตน้อยกว่าด้วย

การออกแบบอีกแบบหนึ่งคือสถาปัตยกรรมไฮบริด CCD/CMOS (จำหน่ายภายใต้ชื่อ " sCMOS ") ซึ่งประกอบด้วยวงจรรวมอ่านค่า CMOS (ROICs) ที่เชื่อมต่อแบบบัมพ์บอนด์กับพื้นผิวรับภาพ CCD ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสำหรับอาร์เรย์อินฟราเรดแบบคงที่และได้รับการดัดแปลงให้เข้ากับเทคโนโลยีตรวจจับแบบซิลิคอน[ 10 ]อีกแนวทางหนึ่งคือการใช้ขนาดที่ละเอียดมากที่มีอยู่ในเทคโนโลยี CMOS สมัยใหม่เพื่อสร้างโครงสร้างคล้าย CCD ทั้งหมดในเทคโนโลยี CMOS: โครงสร้างดังกล่าวสามารถทำได้โดยการแยกเกตโพลีซิลิคอนแต่ละตัวด้วยช่องว่างที่เล็กมาก แม้ว่ายังคงเป็นผลงานวิจัย แต่เซ็นเซอร์ไฮบริดก็มีศักยภาพที่จะใช้ประโยชน์จากข้อดีของทั้งตัวรับภาพ CCD และ CMOS ได้[ 11 ]

ผลงาน

มีพารามิเตอร์หลายอย่างที่สามารถใช้ประเมินประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์รับภาพได้ เช่นช่วงไดนามิกอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและความไวต่อแสงน้อย สำหรับเซ็นเซอร์ประเภทเดียวกัน อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและช่วงไดนามิกจะดีขึ้นเมื่อขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากในเวลาการรับแสง (การเปิดรับแสง) ที่กำหนด โฟตอนจะตกกระทบพิกเซลที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามากขึ้น

การควบคุมเวลาการเปิดรับแสง

โดยทั่วไปแล้ว เวลาเปิดรับแสงของเซ็นเซอร์ภาพจะถูกควบคุมโดยชัตเตอร์ เชิงกลแบบดั้งเดิม เช่นในกล้องฟิล์ม หรือโดยชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์การเปิดรับแสงแบบอิเล็กทรอนิกส์อาจเป็นแบบ "ทั่วโลก" ซึ่งในกรณีนี้ การสะสมโฟโตอิเล็กตรอนของพื้นที่เซ็นเซอร์ภาพทั้งหมดจะเริ่มต้นและหยุดพร้อมกัน หรือแบบ "หมุนเวียน" ซึ่งในกรณีนี้ ช่วงเวลาเปิดรับแสงของแต่ละแถวจะเกิดขึ้นก่อนการอ่านค่าของแถวนั้นทันที ในกระบวนการที่ "หมุนเวียน" ไปทั่วเฟรมภาพ (โดยทั่วไปจากบนลงล่างในรูปแบบแนวนอน) การเปิดรับแสงแบบอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกนั้นพบได้น้อยกว่า เนื่องจากต้องใช้วงจร "จัดเก็บ" เพื่อเก็บประจุตั้งแต่สิ้นสุดช่วงเวลาเปิดรับแสงจนกว่ากระบวนการอ่านค่าจะมาถึง ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาไม่กี่มิลลิวินาที[ 12 ]

การแยกสี

รูปแบบไบเออร์บนเซ็นเซอร์
ระบบการกรองแนวตั้งของ Foveon สำหรับการตรวจจับสี

เซ็นเซอร์รับภาพสีมีหลายประเภทหลัก โดยแตกต่างกันที่กลไกการแยกสี:

  • เซนเซอร์สีแบบอินทิกรัล[ 13 ]ใช้อาร์เรย์ตัวกรองสีที่สร้างขึ้นบนเซนเซอร์ภาพ CCD หรือ CMOS ขาวดำตัวเดียว รูปแบบอาร์เรย์ตัวกรองสีที่พบได้บ่อยที่สุดคือรูปแบบไบเออร์ซึ่งใช้การจัดเรียงแบบตารางหมากรุกของพิกเซลสีเขียวสองพิกเซลสำหรับแต่ละพิกเซลสีแดงและสีน้ำเงิน แม้ว่าจะมีรูปแบบตัวกรองสีอื่นๆ อีกมากมายที่ได้รับการพัฒนา รวมถึงรูปแบบที่ใช้พิกเซลสีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลือง และสีขาว[ 14 ]เซนเซอร์สีแบบอินทิกรัลถูกผลิตขึ้นครั้งแรกโดยการถ่ายโอนสีย้อมผ่านหน้าต่างโฟโตเรซิสต์ไปยังชั้นรับโพลีเมอร์ที่เคลือบอยู่บนเซนเซอร์ CCD ขาวดำ[ 15 ]เนื่องจากแต่ละพิกเซลให้สีเพียงสีเดียว (เช่น สีเขียว) ค่าสีที่ "หายไป" (เช่น สีแดงและสีน้ำเงิน) สำหรับพิกเซลนั้นจะถูกประมาณค่าโดยใช้พิกเซลข้างเคียง[ 16 ]กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่าdemosaicingหรือ de-bayering
  • เซ็นเซอร์ Foveon X3ใช้อาร์เรย์ของเซ็นเซอร์พิกเซลแบบเรียงซ้อน แยกแสงโดยอาศัยคุณสมบัติการดูดซับที่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นโดยธรรมชาติของซิลิคอน ทำให้ทุกตำแหน่งตรวจจับช่องสีทั้งสามช่องได้ วิธีนี้คล้ายกับวิธีการทำงานของฟิล์มสีสำหรับการถ่ายภาพ
  • 3CCDคือเซ็นเซอร์รับภาพแบบแยกอิสระ 3 ตัว โดยใช้ปริซึมไดโครอิก ในการแยกสี องค์ประกอบไดโครอิกช่วยให้การแยกสีคมชัดขึ้น จึงปรับปรุงคุณภาพสี เนื่องจากเซ็นเซอร์แต่ละตัวมีความไวเท่ากันภายในย่านความถี่ ของมัน และที่ความละเอียดเต็มที่ เซ็นเซอร์ 3CCD จึงให้คุณภาพสีที่ดีกว่าและประสิทธิภาพในที่แสงน้อยที่ดีกว่า เซ็นเซอร์ 3CCD สร้าง สัญญาณ 4:4:4 เต็มรูปแบบ ซึ่งเป็นที่นิยมในการออกอากาศทางโทรทัศน์การตัดต่อวิดีโอและเอฟเฟกต์ภาพโครมาคีย์

เซ็นเซอร์เฉพาะทาง

ภาพอินฟราเรดของเนบิวลาโอไรออนที่ถ่ายโดยHAWK-I ของESO ซึ่งเป็นเครื่องถ่ายภาพมุมกว้างแบบไครโอเจนิก [ 17 ]

เซ็นเซอร์พิเศษถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การสร้างภาพหลายสเปกตรัมกล้องส่องกล่องเสียงแบบวิดีโอ กล้องแกมมาเครื่องตรวจจับแผงเรียบและอาร์เรย์เซ็นเซอร์ อื่นๆ สำหรับรังสีเอก ซ์ อาร์เรย์ ไมโครโบโลมิเตอร์ในเทอร์โมกราฟีและอาร์เรย์ที่มีความไวสูงอื่นๆสำหรับดาราศาสตร์[ 18 ]

ในขณะที่โดยทั่วไปแล้ว กล้องดิจิทัลใช้เซ็นเซอร์แบบแบน แต่โซนี่ได้สร้างต้นแบบเซ็นเซอร์แบบโค้งในปี 2014 เพื่อลด/ขจัดความโค้งของสนาม Petzvalที่เกิดขึ้นกับเซ็นเซอร์แบบแบน การใช้เซ็นเซอร์แบบโค้งช่วยให้เลนส์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่สั้นและเล็กกว่า โดยมีองค์ประกอบและส่วนประกอบน้อยลง มีรูรับแสงที่กว้างขึ้น และลดการสูญเสียแสงที่ขอบภาพ[ 19 ]

ประวัติศาสตร์

เซ็นเซอร์อนาล็อกรุ่นแรกสำหรับแสงที่มองเห็นได้คือหลอดภาพวิดีโอซึ่งมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1930 และมีการพัฒนาหลายประเภทจนถึงทศวรรษ 1980 ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เซ็นเซอร์เหล่านี้ได้ถูกแทนที่ด้วยเซ็นเซอร์ภาพ CCD แบบโซลิดสเตทที่ ทันสมัย ​​[ 20 ]

พื้นฐานของเซนเซอร์ภาพโซลิดสเตทสมัยใหม่คือเทคโนโลยี MOS [ 21 ] [ 22 ]ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากการประดิษฐ์ MOSFET โดยMohamed M. AtallaและDawon Kahngที่Bell Labsในปี 1959 [ 23 ]การวิจัยในภายหลังเกี่ยวกับเทคโนโลยี MOS นำไปสู่การพัฒนาเซนเซอร์ภาพเซมิคอนดักเตอร์ โซลิดสเตท รวมถึง อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) และต่อมาเซนเซอร์พิกเซลแอคทีฟ ( เซนเซอร์ CMOS ) [ 21 ] [ 22 ]

เซ็นเซอร์พิกเซลแบบพาสซีฟ (PPS) เป็นต้นแบบของเซ็นเซอร์พิกเซลแบบแอคทีฟ (APS) [ 4 ] PPS ประกอบด้วยพิกเซลแบบพาสซีฟที่อ่านค่าได้โดยไม่ต้องขยายสัญญาณโดยแต่ละพิกเซลประกอบด้วยโฟโตไดโอดและสวิตช์MOSFET [ 24 ]เป็นอาร์เรย์โฟโตไดโอด ชนิดหนึ่ง โดยพิกเซลประกอบด้วยรอยต่อ pn ตัวเก็บประจุแบบรวมและ MOSFET เป็นทรานซิสเตอร์ เลือก อาร์เรย์โฟโตไดโอดได้รับการเสนอโดย G. Weckler ในปี 1968 [ 3 ]ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับ PPS [ 4 ]อาร์เรย์โฟโตไดโอดรุ่นแรกๆ เหล่านี้มีความซับซ้อนและใช้งานไม่ได้จริง เนื่องจากต้องสร้างทรานซิสเตอร์เลือกภายในแต่ละพิกเซล พร้อมกับวงจรมัลติเพล็กเซอร์บนชิปเสียงรบกวนของอาร์เรย์โฟโตไดโอดยังเป็นข้อจำกัดต่อประสิทธิภาพ เนื่องจาก ความจุ ของบัส อ่านค่าโฟโตไดโอด ส่งผลให้ระดับเสียงรบกวนเพิ่มขึ้นการสุ่มตัวอย่างแบบคู่สัมพันธ์ (CDS) ก็ไม่สามารถใช้กับอาร์เรย์โฟโตไดโอดได้หากไม่มีหน่วยความจำ ภายนอก [ 3 ]

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 Samsung Electronics ประกาศว่าได้สร้างเซ็นเซอร์ภาพความละเอียด 200 ล้านพิกเซล เซ็นเซอร์ ISOCELL HP3 ความละเอียด 200 ล้านพิกเซลนี้มีพิกเซลขนาด 0.56 ไมโครเมตร โดย Samsung รายงานว่าเซ็นเซอร์รุ่นก่อนหน้ามีพิกเซลขนาด 0.64 ไมโครเมตร ซึ่งลดลง 12% ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2562 เซ็นเซอร์ใหม่นี้มีพิกเซล 200 ล้านพิกเซลในเลนส์ขนาด 1 x 1.4 นิ้ว (25 x 36 มม.) [ 25 ]

อุปกรณ์ประจุคู่

อุปกรณ์ CCD ( Charge-coupled device ) ถูกคิดค้นโดยWillard S. BoyleและGeorge E. Smithที่ Bell Labs ในปี 1969 [ 26 ]ขณะที่กำลังวิจัยเทคโนโลยี MOS พวกเขาตระหนักว่าประจุไฟฟ้าเป็นสิ่งที่เปรียบเสมือนฟองแม่เหล็ก และสามารถเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ MOS ขนาดเล็กได้ เนื่องจากค่อนข้างง่ายที่จะสร้างตัวเก็บประจุ MOS หลายตัวเรียงกัน พวกเขาจึงเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเข้ากับตัวเก็บประจุเหล่านั้น เพื่อให้ประจุสามารถเคลื่อนที่จากตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้[ 21 ] CCD เป็นวงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ต่อมาถูกนำไปใช้ในกล้องวิดีโอดิจิทัล รุ่นแรก สำหรับ การ ออกอากาศทางโทรทัศน์ [ 27 ]

เซ็นเซอร์ CCD รุ่นแรกๆ ประสบปัญหาเรื่องความหน่วงของชัตเตอร์ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขไปมากด้วยการประดิษฐ์โฟโตไดโอดแบบพิน (PPD) [ 4 ] โฟโตไดโอดแบบพิน ถูกประดิษฐ์โดยNobukazu Teranishi , Hiromitsu Shiraki และ Yasuo Ishihara ที่NECในปี 1980 [ 4 ] [ 28 ]มันเป็น โครงสร้าง โฟโตดีเทคเตอร์ที่มีความหน่วงต่ำเสียงรบกวน ต่ำ ประสิทธิภาพควอนตัมสูงและกระแสไฟฟ้ามืดต่ำ[ 4 ]ในปี 1987 PPD เริ่มถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ CCD ส่วนใหญ่ กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในกล้องวิดีโออิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และต่อมาในกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัลตั้งแต่นั้นมา PPD ก็ถูกใช้ในเซ็นเซอร์ CCD เกือบทั้งหมด และต่อมาในเซ็นเซอร์ CMOS [ 4 ]

เซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟ

เซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟNMOS (APS) ถูกคิดค้นโดยOlympusในญี่ปุ่นในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นไปได้ด้วยความก้าวหน้าในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ MOS โดยการปรับขนาด MOSFETให้เล็กลงไปถึงระดับไมครอนและต่ำกว่าไมครอน[ 3 ] [ 29 ]เซ็นเซอร์ APS NMOS ตัวแรกถูกผลิตโดยทีมของ Tsutomu Nakamura ที่ Olympus ในปี 1985 [ 30 ] ต่อมา เซ็นเซอร์ พิกเซลแอคทีฟ CMOS (เซ็นเซอร์ CMOS) ได้รับการปรับปรุงโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการJet Propulsion Laboratory ของ NASAในปี 1993 [ 4 ]ภายในปี 2007 ยอดขายเซ็นเซอร์ CMOS ได้แซงหน้าเซ็นเซอร์ CCD แล้ว[ 31 ]ภายในทศวรรษ 2010 เซ็นเซอร์ CMOS ได้เข้ามาแทนที่เซ็นเซอร์ CCD ในการใช้งานใหม่ทั้งหมดเป็นส่วนใหญ่

เซ็นเซอร์ภาพอื่นๆ

กล้องดิจิทัลเชิงพาณิชย์ตัวแรกCromemco Cyclopsในปี 1975 ใช้เซ็นเซอร์ภาพ MOS ขนาด 32×32 พิกเซล ซึ่งเป็นชิปหน่วยความจำ MOS ไดนามิก แรม ( DRAM ) ที่ ได้รับการดัดแปลง [ 32 ]

เซ็นเซอร์ภาพ MOS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีเมาส์แบบออปติคอล เมาส์ แบบออปติคอลตัวแรกที่คิดค้นโดย Richard F. Lyonที่Xeroxในปี 1980 ใช้ชิปเซ็นเซอร์วงจรรวมNMOS ขนาด 5  μm [ 33 ] [ 34 ]นับตั้งแต่เมาส์แบบออปติคอลเชิงพาณิชย์ตัวแรกIntelliMouseเปิดตัวในปี 1999 อุปกรณ์เมาส์แบบออปติคอลส่วนใหญ่ใช้เซ็นเซอร์ CMOS [ 35 ]

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2561 นักวิจัยที่วิทยาลัยดาร์ทมัธได้ประกาศเทคโนโลยีการตรวจจับภาพแบบใหม่ที่นักวิจัยเรียกว่า QIS ซึ่งย่อมาจาก Quanta Image Sensor แทนที่จะใช้พิกเซล ชิป QIS ใช้สิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า "จุด" แต่ละจุดสามารถตรวจจับอนุภาคแสงหนึ่งอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอนได้[ 36 ]

ดูเพิ่มเติม

  • บทสรุปประสิทธิภาพเซ็นเซอร์กล้องดิจิทัลโดย โรเจอร์ คลาร์ก
  • คลาร์ก, โรเจอร์. "ขนาดพิกเซลสำคัญหรือไม่?" . clarkvision.com .(โดยใช้ภาพเปรียบเทียบถังน้ำและน้ำฝน)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Image_sensor&oldid=1345608336#Color_separation "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เซ็นเซอร์ภาพ

เซ็นเซอร์ รับภาพ หรือ อุปกรณ์สร้างภาพ คือ เซ็นเซอร์ ที่ใช้สำหรับ การสร้างภาพ มันตรวจจับและส่งข้อมูลที่ใช้ในการสร้างภาพ โดยการแปลงการ ลดทอน ของ คลื่น แสง (เมื่อ ผ่าน หรือ สะท้อนจาก...

การเปรียบเทียบระหว่างเซ็นเซอร์ CCD และ CMOS

เซ็นเซอร์ ภาพดิจิทัล หลักสองประเภทได้แก่ อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) และ เซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟ (เซ็นเซอร์ CMOS) ซึ่งผลิตขึ้น ด้วย เทคโนโลยี CMOS หรือ N-type MOS ( NMOS หรือ Live MOS ) ทั้งเซ็นเซอร์ CCD และ CMOS ต่างก็ใช้ เทคโนโลยี MOS เป็น พื้นฐาน [ 1 ] โดย...

ผลงาน

มีพารามิเตอร์หลายอย่างที่สามารถใช้ประเมินประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์รับภาพได้ เช่นช่วง ไดนามิก อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน และความไวต่อแสงน้อย สำหรับเซ็นเซอร์ประเภทเดียวกัน อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและช่วงไดนามิกจะดีขึ้นเมื่อ ขนาด ใหญ่ขึ้น...

การควบคุมเวลาการเปิดรับแสง

โดยทั่วไปแล้ว เวลาเปิดรับแสง ของเซ็นเซอร์ภาพจะถูกควบคุมโดย ชัตเตอร์ เชิงกลแบบดั้งเดิม เช่นในกล้องฟิล์ม หรือโดย ชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ การเปิดรับแสงแบบอิเล็กทรอนิกส์อาจเป็นแบบ "ทั่วโลก" ซึ่งในกรณีนี้...