رتبه موضوع:
  • 1 رای - 5 میانگین
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
بررسی سنسور های CCD و CMOS
#1
CMOS و CCD چیست و کدام بهتر است ؟

مهمترین ویژگی یک دوربین دیجیتال ، مشخصات سنسور آن است که اثر مستقیم بر روی کیفیت تصاویر آن دارد . در معرفی دوربین , مشخصات سنسور تحت عنوان های : Imaging Element , Image Sensor یا اسامی مشابه ذکر شده است .مهمترین پارامتر سنسور , وضوح یا تعداد نقاط تشکیل دهنده تصویر است که در معرفی سنسور ذکر می شود .مثلا ۶ مگاپیکسل . معمولا در معرفی وضوح از دو عبارت : Effective pixels ( پیکسل های موثر ) و Total pixels ( تعداد کل پیکسل ها ) استفاده میشود که تعداد پیکسل های موثر , کمتر از تعداد کل پیکسل ها ی آن بوده و آنچه اهمیت دارد تعداد پیکسل های موثر است . بخشی از سطح سنسور عملا با یک رنگ سیاه پوشانده شده است و سازندگان سعی دارند با تنظیم ابعاد تصویر , روی سنسور یک نسبت ابعاد استاندارد ایجاد نمایند .سنسور ها معمولا از انواع CCD , CMOS یا Super CCD میباشند .



تکنولوژی‌های حس گر تصویر CMOS و CCD در اواخر ۱۹۶۰ تا اوایل ۱۹۷۰اختراع شده است. در آن زمان عملکرد CMOS با تکنولوژی چاپ سنگی ( لیتوگرافی ) موجود محدود می‌شد. محدود شدن عملکرد CMOS به وسیله‌ی تکنولوژی چاپ سنگی این اجازه را به CCD داد که برای ۲۵ سال بعدی بر CMOS چیره شود.


[عکس: ccd-sensor.jpg]
سنسور ccd

۱٫ سنسور سی سی دی ( CCD Charge-Coupled Devices )

این نوع سنسور در اکثر دوربینهای دیجیتال امروزی به کار رفته است . آنها از میلیونها سلول نوری تشکیل شده اند. هر سلول میزان روشنایی نوری که به آن تابیده می شود را به ولتاژ الکتریکی تبدیل میکند . ccd ها در برخی اسکنر ها هم استفاده شده اند و دارای تعداد نقاط (resolution) متفاوتی هستند .

CCD های امروزی آن قدر تکامل یافته اند که می‌توانند تصویر کامل و بدون نویزی را ارائه کنند. معمولاً چیپ CCD به طور مجزا استفاده شده و در کنار آن از چیپ دیگری برای پردازش تصویر و تفکیک رنگها استفاده میشود.

به همین دلیل دوربین‌های CCD دارای چندین چیپ مجزا در کنار هم خواهند بود. علاوه بر آن چیپ CCD نیاز به پالس ساعت دقیقی دارد و این مدار نیز به صورت چیپ مجزا ساخته می‌شود. استفاده از چیپ‌های مجزا امکان تداخل نویز و کاهش کیفیت را به همراه خواهد داشت. ضمن آنکه حجم دوربین‌های بزرگ و مصرف توان بیشتر خواهد شد.

مزیت های سنسور CCD نسبت به سنسور CMOS عبارتند از :

حساسیت CCD به نور بشتر از CMOS است . بنابراین عکس ها در شب (Night) و داخل خانه (indoor) در دوربینهای CCD بهتر از CMOS است .
CCD نویزپذیری بسیار کمی دارد اما CMOS به نویز تصویر (اختلال تصویر) بسیار حساس است , که باعث شده یک پردازنده کامپیوتری مخصوص , جهت کاهش یا حذف نویز در دوربینهای CMOS تعبیه شود بنابر این زمان پردازش هر تصویر , طولانی تر از دوربین CCD خواهد بود .

چند نمونه از دوربین های CCD عبارتند از : Nikon D60, Fujifilm FinePix S5 Pro, Nikon D80, Nikon D40X, Canon PowerShot G9, Canon PowerShot Pro1, Ricoh GR Digital


[عکس: cmos-sensor.jpg]
سسنورهای cmos

۲٫ سنسورهای CMOS مخفف ( Complementary Metal Oxide Semiconducter:

فناوری دیگر که با سنسورهای CCD در رقابت است سیموس یا CMOS نام دارد . CMOS مخفف عبارت ( Complementary Metal Oxide Semiconducter ) بوده , یک روش ساخت تراشه های الکترونیکی (IC) میباشد .

این چیپ‌ها ساده، کوچک و ارزان‌تر هستند ولی تمام مزایای چیپ CCD را دارا هستند در چیپ‌های CMOS تمام مدارات الکترونیکی فقط در داخل یک چیپ قرار می‌گیرند.

در اینجا کلیه مدارات الکترونیکی مثل مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال و مولد پالس ساعت در کنار مبدل تصویر به صورت یک چیپ کامل ساخته می‌شوند. دوربین‌های CMOS از نقطه نظر دریافت و تبدیل تصویر کاملا شبیه مبدل‌های CCD هستند ولی پس از تبدیل کاملا متفاوت از آنها هستند، در چیپ‌های CMOS شارژ هر کدام از پیکسل‌های تصویر مستقیما به تقویت کننده‌هایی که از نوع ترانزیستور‌های CMOS هستند، داده می‌شود. در برخی از چیپ‌ها، تقویت کننده‌ها درست در زیر پیکسل‌ها قرار گرفته اند، به همین دلیل به آنها پیکسلهای فعال Active Pixel گفته می‌شود. یکی از مشکلات چیپهای CMOS هماهنگی و تنظیم اطلاعات خروجی از تقویت کننده‌ها است که باعث نویز پذیری و اختلال در تصویر می‌شود.

از آنجاییکه سطح سنسوری که نور و تصویر را دریافت می‌کند کوچکتر از دوربین‌های CCD است، حساسیت آنها کمتر از دوربین‌های CCD ولی حجم و قیمت آنها باعث کاربرد روز افزون آنها شده است.

اگر چه هنوز سنسور‌های CCD در صنعت فیلمبرداری و پردازش تصویر رایج بوده و حرف اول را می‌زنند ولی تکنولوژی CMOS به خاطر مزایی که دارند می‌توانند به عنوان یک جایگزین خوب و برتر مطرح شوند

چند نمونه از دوربین های CMOS عبارتند از : Nikon D2Xs, Nikon D3, Nikon D300, Canon EOS 450D, Canon EOS-1D Mark III, Canon EOS-1Ds Mark III, Canon EOS 5D, Pentax K20D, Samsung GX-20, Sigma SD14

مزیت های سنسورهای CMOS نسبت به سنسور CCD عبارتند از :

CMOS در مقایسه باCCD مصرف انرژی کمتری دارد که این یک ویژگی مهم برای کاربران دوربین های دیجیتال است . این دوربین ها در حدود ۳/۱ تا ۱۰/۱ دوربینهای معادل CCD انرژی مصرف می کنند .
تجهیزات الکترونیکی جانبی که برای یک دوربین لازم است میتواند به صورت مجتمع روی خود تراشه CMOS قرار داده شود . اما در مورد CCD به این صورت نیست و اضافه کردن تجهیزات برای کنترل نوردهی و تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال به صورت جداگانه صورت میگیرد . این عامل باعث میشود تا دوربین های مبتنی بر CMOS ارزانتر, کوچکتر و سبک تر ساخته شوند.
به علت تفاوت در ساختار الکترونیکی دوربین های CMOS , مشکل نورگیری بیش از حد تصویر (Over exposure) کمتر به وجود می آید .

منبع
[عکس: matlabOpencv.gif]

« کلاس های آموزش پردازش تصویر با نرم افزار متلب »

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 09130130252 تماس حاصل فرمائید.


«جهت مشاهده سرفصل این دوره کلیک نمایید»
پاسخ
سپاس شده توسط مهرداد عباسی ، salamelectronic
#2
آشنائی با CCD

[عکس: images?q=tbn:ANd9GcTOBk9sQgX_GR3siUKt0zx...AwxD9n_e09]
colony collapse disorder

CCD قلب دوربین های دیجیتال بوده و جای شاتر و هم فیلم را در دوربین های معمولی می گیرد. ظهور این تکنولوژی به سال 1960، زمانی که تلاش برای تولید حافظه های ارزان و در مقیاس بالا در حال انجام بود بر می‌گردد. در ابتدا استفاده از این تکنولوژی برای گرفتن تصویر به مخیله دانشمندانی که بر روی آن کار می کردند نیز خطور نمی کرد.
در سال 1969، Willard Boyle و George Smith از CCD برای نگهداری اطلاعات استفاده کردند. اولین CCD مربوط به تصویر برداری به فرمت 100 * 100 پیکسل، در سال 1974 توسط شرکت Faichild Electronics تولید گردید. در سال‌ بعد این وسیله در دوربین های تلویزیونی برای رسانه های تجاری و بعدا در تلسکوپ ها و وسایل تصویر برداری پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. مدتها پس از این زمان بود که CCD در دوربین های دیجیتالی مورد استفاده عموم به فروشگاههای خیابانی راه پیدا نماید.
این وسیله نظیر چشم انسان ولی بصورت الکترونیکی کار می‌نماید. هر CCD از میلیونها سلول بنام فتوسایت یا فتودیود تشکیل شده است. این نقاط در واقع سنسورهای حساس به نوری هستند که اطلاعات نوری را به یک شارژ الکتریکی تبدیل می‌نمایند. وقتی اجزای نور که فتون نامیده می شود وارد بدنه سیلیکون فتوسایت می شود، انرژی کافی برای آزادسازی الکترونهایی که با بار منفی شارژ شده اند ایجاد می‌ گردد. هر چه نور بیشتری وارد فتوسایت شود، الکترونهای بیشتری آزاد می شود. هر فتوسایت دارای یک اتصال الکتریکی می باشد که وقتی ولتاژی به آن اعمال می شود، سیلیکون زیر آن پذیرای الکترونهای آزاد شده می شود و همانند یک خازن برای آن عمل می کند. بنابر این هر فتوسایت دارای یک شارژ ویژه خود می باشد که هر چه بیشتر باشد، پیکسل روشنتری را ایجاد می کند.
مرحله بعدی در این فرآیند بازخوانی و ثبت اطلاعات موجود در این نقاط است. وقتی که شارژ به این نقاط وارد و خارج می شود، اطلاعات درون آنها حذف می شود و از آنجایی که شارژ هر ردیف با ردیف دیگر کوپل می شود، مثل اینست که اطلاعات هر ردیف پشت ردیف قبلی چیده شود. سپس سیگنال ها در حد امکان بدون نویز وارد تقویت کننده شده و سپس وارد ADC می شوند.
فتوسایت های روی یک CCD فقط به نور حساسیت نشان می دهند، نه به رنگ. رنگ با استفاده از فیلترهای قرمز – سبز و آبی که روی هر پیکسل گذارده شده است شناسایی می شود. برای اینکه CCD از چشم انسان تقلید کند، نسبت فیلترهای سبز دو برابر فیلترهای قرمز و آبی است. این بخاطر اینست که چشم انسان به رنگهای زرد و سبز حساس تر است. چون هر پیکسل تنها یک رنگ را شناسایی می کند، رنگ واقعی (True Color) با استفاده از متوسط گیری شدت نور اطراف پیکسل که به میان یابی رنگ مشهور است، ایجاد می شود.
جدیدا فوجی فیلم در طراحی CCD دست به ابداع جالبی زده است. این شرکت بجای استفاده از آرایش مربعی برای فتوسایت ها، از فتوسایت های کاملا متفاوت هشت ضلعی بزرگتری که در ردیفهایی با زاویه 45 درجه مرتب شده اند استفاده کرده است. با این کار مشکل نویزهای سیگنال که برای فشردگی فتوسایتها بر روی CCD محدودیت ایجاد می کرد حل شده است. با این کار رنگهایی واقعی تر و محدوده دینامیکی وسیعتر و حساسیت به نور بالاتر به دست می آید که نتیجه آن عکسهای دیجیتالی شارپ تر و با رنگهای جذاب تر می باشد.

آشنائی با CMOS

[عکس: images?q=tbn:ANd9GcS1Qmo59u3y2h3-rNmwylR...7qAMYEOnIg]
CMOS

در سال 1998 سنسورهای CMOS بعنوان تکنولوژی ثبت تصویر جایگزین برای CCD ابداع گردید. تکنولوژی مورد استفاده در ساخت CMOS همان تکنولوژی است که در سراسر جهان برای ساخت میلیونها ریزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که روی این تکنولوژی کار زیادی صورت گرفته و تولید آن در حجم انبوه می باشد، ساخت چیپ های CMOS نسبت به CCD ارزانتر در می آید. دیگر مزیت این سنسورها نسبت به CCD اینست که توان مصرفی آنها پایینتر می باشد. بعلاوه، در حالی که CCD تنها برای ثبت شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه برداری می افتد کاربرد دارد، می توان از CMOS برای منظورهای دیگر، نظیر تبدیل آنالوگ به دیجیتال، پردازش سیگنال های لود شده، تنظیم رنگ سفید (white Balance) ، و کنترل های دوربین و ... استفاده نمود. همچنین می توان تراکم نقاط و عمق بیتی تصویر را به راحتی بدون افزایش بیش از اندازه قیمت، بالا برد.
بخاطر این مزیتها و سایر مزایا، بسیاری از تحلیل گران صنایع اعتقاد دارند که نهایتا تمام دوربین های معمولی دیجیتال از CMOS استفاده خواهند نمود و CCD فقط در دوربینهای حرفه ای و گرانقیمت بکار خواهد رفت. در این تکنولوژی مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نویز و عدم توانایی در گرفتن عکس از موضوعات متحرک وجود دارد که امروزه با رفع این مشکلات، CMOS در حال رسیدن به برابری با CCD می باشد. (این تکنولوژی تا جایی پیش رفته که هم اکنون در قویترین دوربین حرفه ای Canon بنام EOS-1Ds با بیش از 11 مگاپیکسل وضوح از این سنسور استفاده شده است- مولف)
تا بحال سنسورهای تصویر CMOS با استفاده از تکنولوژی 0.35 تا 0.5 میکرونی ساخته شده اند و چشم انداز آینده آن استفاده از تکنولوژی 0.25 میکرون می باشد. سنسور Faveon با 16.8 مگاپیکسل (یعنی قدرت ایجاد تصاویری با وضوح 4096*4096 پیکسل) اولین سنسوری است که با استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون ساخته شده است و یک پرش بزرگ را در صنعت ساخت سنسور تصویر CMOS ینام خود ثبت نموده است. استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون امکان استفاده از تعداد بیشتری از پیکسل ها را در فضای فیزیکی معین فراهم کرده و بنابر این سنسوری با وضوح بالاتر به دست می‌آید. ( لازم به ذکر است چون از لحاظ فیزیکی تصویر ایجاد شده توسط لنز تصویری پیوسته بوده و بدون هیچگونه نقطه و ناپیوستگی می باشد، هر چه بتوان پیکسلهای سنسور را کوچک تر نمود و تعداد بیشتری از آنها را در ناحیه تشکیل تصویر قرار داد، می توان عکسی با وضوح بالاتر و نزدیکتر به تصویرحقیقی گرفت – مولف) ترانزیستورهای ساخته شده با استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون کوچکتر بوده و فضای زیادی از ناحیه سنسور را اشغال نمی کنند که می توان از این فضا برای تشخیص نور استفاده نمود. این فضا بطور کارآمدی، امکان طراحی سنسوری را که دارای پیکسل های هوشمندتری بوده، و در حین عکس برداری تواناییهای جدیدی را بدون قربانی کردن حساسیت نوری به دوربین می دهد، فراهم می کند.
با استفاده از این تکنولوژی 70 میلیون ترانزیستور و 4096*4096 سنسور، فقط در فضایی برابر با 22mm*22mm قرار داده می شود و سرعت ISO آن برابر با 100 بوده و محدوده دینامیکی آن 10 استپ است!! انتظار میرود، بعد از 18 ماه از تولید این سنسور استفاده از آن در وسایل حرفه ای نظیر اسکنرها، وسایل تصویری پزشکی ، اسکن پرونده ه و آرشیو موزه ها شروع شود. در آینده ای طولانی تر، انتظار می رود که این تکنولوژی بطور وسیعی در وسایل معمولی موجود در بازار استفاده گردد.

منبع
[عکس: matlabOpencv.gif]

« کلاس های آموزش پردازش تصویر با نرم افزار متلب »

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 09130130252 تماس حاصل فرمائید.


«جهت مشاهده سرفصل این دوره کلیک نمایید»
پاسخ
سپاس شده توسط مهرداد عباسی ، salamelectronic
#3
چرا یک موبایل با 5mp دوربین با یک دوربین دیجیتال 5mpای اینقدر تفاوت داره؟
این مطلب رو هم بخونید بد نیست:

علت را میبایست در نوع ساختمان این نوع دوربین ها و نوع حسگر مورد استفاده در آنها جستجو کرد . جائیکه حسگر مورد استفاده در موبایل ها از نوع CMOS و سنسور مورد استفاده در دوربین های دیجیتال پیشرفته از نوع CCD می باشد .
مزایا و معایب حسگرهای CCD و CMOS
دوربین های دیجیتال و دوربین های معمولی دارای مشترکاتی می باشند : هر دو دارای جعبه ای هستند که بروی این جعبه یک لنز وجود دارد که وظیفه این لنز مشاهده تصویر و انتقال نور این تصویر به درون محفظه می باشد ولی تفاوت از اینجا آغاز می شود که وظیفه ثبت این تصاویر در دوربین های معمولی بر عهده یک فیلم حساس به نور است که با برخورد نور منعکس شده از لنز به این فیلم و طی یک عملیات شیمیائی عکس ظاهر می گردد ، در حالیکه در دوربین های دیجیتال نه تنها از فیلم خبری نیست بلکه احتیاجی نیز به عملیات شیمیائی جهت ظهور عکس نمی باشد. در عوض در اینگونه وسایل چیپ یا سنسور حساس به نوری وجود دارد که با جذب نور ساطع شده از لنز آن را به بارهای الکتریکی تبدیل می کند . پس هرچه این چیپ ها زیادتر باشند نور بیشتری دریافت می گرددو در نتیجه عکس با کیفیت تری داریم . ولی اینجا یک مشکل وجود دارد و آن هم این است که این سلول ها ( چیپ ها ) به تنهایی قادر به تشخیص رنگها نیستند لذا طی عملیات نورگیری فیلترهائی جهت تشخیص رنگهای اصلی در جلوی سنسور بکار می رود که به این فیلترها در اصطلاح CCD می گوئیم. خروجی این فیلترها بصورت آنالوگ می باشد که پس از عبور از یک مبدل به دیجیتال تبدبل می گردند .

هر باز تابش نور در پرتو ساطع شده از جسمی که از آن عکس گرفته شده است ، بعنوان یک پیکسل ( کوچکترین واحد قابل مشاهده هر عکس ) شناخته می شود که در نهایت این پیکسل ها تصویر کلی را تشکیل می دهند.

اما همه دوربین ها از چیپ CCD بعلت گران بودن و مشکل بودن ساخت آن استفاده نمی کنند بلکه بعضی از سنسور دیگری بنام CMOS استفاده می کنند. تکنولوژی بکار رفته در اینگونه چیپ ها مشابه فناوری تولید ریزپردازنده ها و مدارات مجتمع می باشد . این گونه حسگرها نسبت به نوع قبلی ارزانتر بوده وراحت تر ساخته می شوند و از نظر مصرف انرژی نیز بسیار مقرون بصرفه می باشند و در مجموع CMOS ها نسبت به همتایان CCD خود بسیار سبکترند . البته این خصوصیات خوب مشکلات خاص خود را نیز دارد جائیکه این حسگرها دارای حساسیت کمتری بوده و در نتیجه کیفیت تصویری پائین تری دارند .
اگر به ساختار شماتیک سنسورهایCCD وCMOS نگاه کنیم در نگاه اول متوجه اختلاف میان این دو خواهیم شد ، آنچه مسلم است هردوی این سنسورها نیمه هادی هائی با قابلیت ذخیره نور درقالب پیکسل ها می باشند ولی تفاوت در این جاست که در سنسورهای CCD بعد از عملیات نور گیری ، پکهای بار که هر کدام متناسب با یک پیکسل می باشند متناوبا به بخش خروجی هدایت می گردند که در آنجا کل بار مورد بحث به ولتاژ تبدیل شده و پس از عبور از یک بافر به خارج از چیپ هدایت می گردد.
در چیپ CMOS عملیات تبدیل بار به ولتاژ بجای اینکه در مرحله آخر و بصورت کلی انجام پذیرد، در هر پیکسل و بطور جداگانه صورت می گیرد این تفاوت در نحوه بازخوانی اطلاعات، تفاوت عمده ای در ساختمان ، توانائی ها و محدودیت های چیپ مورد بحث ایجاد می کند . در اینجا چند ویژگی کاربردی برای یک سنسور ایده آل را بیان می کنیم و محدودیت ها و مزایای هر کدام از سنسورهای CCD و CMOS را بر می شماریم :
۱- عملکرد بالا ( مقدار سیگنالی که سنسور به ازای هر واحد انرژی نورانی ورودی ، باز پس می دهد ):
CMOSها در اینجا بسیار از CCD ها بهتر عمل می کنند چون عناصر بهبود راندمان بسیار ساده تر در ساختمانCMOS ها قرار می گیرد در حالیکه CCD ها همواره دارای اتلاف انرژی زیادی هستند البته این موضوع با تکنیکهای جدید تولید CCD به چالش کشیده شده است .
۲- یکنواختی و متناسب بودن نور درکلیه نقاط : بصورت ایده آل کلیه نقاط میبایست دارای نور یکنواختی باشند و این عملکردهای غیر خطی هستند که غیر یکنواختی ها را بوجود می آورد. البته می بایست میان یکنواختی تصویر در نور کامل و یکنواختی در تاریکی نسبی تفاوت قائل شد .
CMOS ها در این مرحله بطور نسبی بد عمل میکنند چون هر پیکسل بصورت جداگانه آنالیز می شود و فیدبکی از خروجی برای تنظیم نور وجود ندارد. البته با وجود تقویت کننده هائی که از خروجی برای تصحیح نور فیدبک می گیرند کیفیت تصویر CMOS ها تقریبا به CCD ها نزدیک شده است ( البته هنوز درمورد فضای تاریک، CMOS ها در مقابل CCD ها حرفی برای گفتن ندارند که در تصویر برداری های با سرعت بالا جائیکه سرعت بالا به معنی رسیدن نور کمتری به سنسور است این موضوع موجب تاثیر در کیفیت کل تصویر میگردد)
۳- سرعت :جائیکه بطور قابل ملاحظه ای CMOS ها از CCD ها پیشی میگیرند. چون در آنها کلیه عملیات دوربین تا مرحله ظهور بروی صفحه در سنسور آن صورت می گیرد . که البته سازندگان CMOS ها بخاطر کاربرد عمومی این سنسورها در دوربین های معمولی به سرعت آن توجه خاصی داشته اند حال آنکه درمورد CCD ها که در موارد خاص صنعتی ، طبی و … بصورت حرفه ای استفاده میگردند این فاکتور بطور اخص مورد اهمیت قرار نگرفته است.
۴- لول گذاری : یکی دیگر از ویژگیهای تکنولوژی CMOS توانائی لول گذاری بروی اطلاعات خوانده شده از سنسور می باشد که از این موضوع برای بهبود تصویر یک فریم ویا متمرکز شدن بر یک ناحیه کوچک می توان استفاده کرد .
CCD ها در این مورد محدودیت هائی دارند که آنها را در سطحی پائین تر از سی موس ها قرار می دهد.
نتیجه گیری و انتخاب سنسور : CMOS ها دارای مدارات مجتمع پیشرفته تر ، اتلاف انرژی کمتر و اندازه های کوچکتر در مقابل کیفیت تصویری که ارائه می دهند ، می باشند . وهمچنین برای تولید انبوه دارای تکنولوژی مناسب تری هستند و درجاهائیکه کیفیت تصویر اهمیت چندانی ندارد کاربرد فراوان دارند از قبیل : دوربین های مدار بسته ، دور بین های ویدئو کنفرانس، اسکنرهای بارکد ، ماشین های فاکس و…،
در مقابل CCDها کیفیت تصویر بالاتری ارائه می دهند و برای کاربردهایی که احتیاج به کیفیت بالائی دارند همچنان بهترین انتخاب می باشد همانند عکاسی های دیجیتال ، دوربین های تلویزیونی ، تصاویر صنعتی با دقت بالا و استفاده های علمی و صنعتی دیگر.
پس در کل این دونوع سنسور دارای کاربرد متفاوتی می باشند و با توجه به اینکه قیمت های هر دو نوع سنسور در دوربین های تجاری چندان تفاوتی نمی کتد می بایست انتخابی متناسب با کاربرد نمود .

منبع
[عکس: matlabOpencv.gif]

« کلاس های آموزش پردازش تصویر با نرم افزار متلب »

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 09130130252 تماس حاصل فرمائید.


«جهت مشاهده سرفصل این دوره کلیک نمایید»
پاسخ
سپاس شده توسط مهرداد عباسی ، salamelectronic
#4
دلم نیومد از این مقاله بی نصیب بمونیم البته به زبان انگلیسی هست:

What Is A CCD?

[عکس: matlabOpencv.gif]

« کلاس های آموزش پردازش تصویر با نرم افزار متلب »

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 09130130252 تماس حاصل فرمائید.


«جهت مشاهده سرفصل این دوره کلیک نمایید»
پاسخ
سپاس شده توسط مهرداد عباسی
#5
ایجاد تصویر

CCD در واقع مخفف Charged Coupled Device است. CCD یک ابزار الکترونیکی محسوب می‌شود که از تعداد زیادی از دیودهای بسیار کوچک حساس به نور تشکیل شده است. هر دیود موجود بر روی چیپ CCD ولتاژی را تولید می‌کند که دقیقا با نوری که دریافت می‌کند نسبت مستقیم دارد. دیودی که در معرض نور قرار نگیرد ولتاژی تولد نخواهد کرد و این عدم وجود ولتاژ به عنوان رنگ سیاه تلقی خواهد شد. مشابها بیشترین نور بیشترین ولتاژ را تولید خواهد و این بیشترین وتالژ به عنوان رنگ سفید تلقی می‌شود. سطوح نور بین این بیشترین و هیچ نیز ترکیبات مختلفی از خاکستری و طوسی را تشکیل می‌دهند. در دوربین‌های رنگی سیگنال‌های مربوط به رنگ‌ها نیز همراه با میزان نور دریافت می‌شود.
میزان نوری که یک چیپ CCD می‌تواند دریافت کند بسیار محدود است بنابراین نور ورودوی به چیپ CCD باید به وسیله محدود کننده‌ها به مقداری خیلی کمتر از مقدار واقعی خود تقلیل یابد.

Sensitivity یا حساسیت
یکی از خصوصیاتی که به عقیده بسیاری برای انتخاب دوربین بسیار مهم است میزان حساسیت آن است. حساسیت یک دوربین نشان دهنده میزان نوری است که دوربین برای ایجاد تصویر دارد. هرچه میزان حساسیت دوربین بیشتر باشد به نور کمتری برای ایجاد تصویر نیاز دارد.

نسبت سیگنال به نویز (Signal to noise ratio (S/n
همانوطری که از اسم این خصوصیت مشخص است میزان نسبت سیگنال‌های تصویر و نویز موجد در تصویر تولید شده را نشان می‌دهد. نویز بر روی تصویر ایجاد شده به صورت دانه‌های برفک مشخص خواهد شد و موجب پایین آمدن قابلیت تشخیص در تصویر نمایش داده شده بر روی مانیتور خواهد شد. واحد نشان دهنده نسبت s/n دسیبل dB است. البته این خصوصیت ممکن است به صورت یک نسبت نیز مشخص شود. جدول زیر میزان معادل دسیبل به نسبت سیگنال به نویز را نشان می‌دهد.

dB نسبت
100 100,000:1
60 1,000:1
50 316:1
40 100:1
30 32:1
20 10:1
10 3:1

برای مثال میزان دسیبل 40 نسبت 100 به یک را نشان می‌دهد به این معنا که نویز تولید شده صد برابر کمتر از سیگنال تصویر ایجاد شده است. از انجایی که احتمالا شما هیچ پیش فرضی از میزان مناسب s/n ندارید در جدول زیر این نسبت را مقایسه می‌کنیم.
dB S/N نسبت
کیفیت تصویر
60 dB 1,000 عالی, هیچ نویز قابل تشخیصی وجود ندارد
50 dB 316 خوب, کمی نویز در تصویر وجود دارد اما کیفیت خوب است
40dB 100 معقول, تصویر نسبتا خوب است اما همه جزئیات مشخص نیست
30 dB 32 تصویری ضعیف است با حجم زیادی از نویز
20 dB 10 تصویر غیر قابل استفاده است


(Automatic gain control (AGCکنترل بازده بطور خودکار
زمانی که نور ورودی به دوربین از حد مورد نیاز برای ایجاد تصیر کمتر می‌شود مکانیزم AGC به طور خودکار وارد عمل شده و سیگنال ورودی را تقویت می‌کند. این تقویت تا جایی انجام می‌شود که سیگنال ورودی برای تشکیل تصویر به حدی استاندارد برسد. از طرفی این تقویت سیگنال ورودی موجب ایجاد نویز اضافه در تصویر نیز خواهد شد و به این ترتیب کیفیت تصویر دوربین در نور پایین به شدت پایین می‌آید. با توجه به نوع تقویت کنندگی در مکانیزم AGC میزان نویز تولیدی در نور کم می‌تواند متفاوت باشد.

منبع
[عکس: matlabOpencv.gif]

« کلاس های آموزش پردازش تصویر با نرم افزار متلب »

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 09130130252 تماس حاصل فرمائید.


«جهت مشاهده سرفصل این دوره کلیک نمایید»
پاسخ
سپاس شده توسط shibaba


پرش به انجمن:


کاربران در حال بازدید این موضوع: 1 مهمان