圖像傳感器在安防行業(yè)的應(yīng)用
圖像傳感器又叫感光元件,是組成數(shù)字攝像頭的重要組成部分。根據(jù)元件的不同,可分為CCD和CMOS兩大類。CCD是應(yīng)用在攝影攝像方面的**技術(shù)元件,CMOS則應(yīng)用于較低影像品質(zhì)的產(chǎn)品中,它的優(yōu)點是制造成本較CCD更低,功耗也低得多,這也是很多采用USB接口的產(chǎn)品無須外接電源且價格便宜的原因。盡管在技術(shù)上有較大的不同,但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大,只是CMOS攝像頭對光源的要求要高一些,但現(xiàn)在該問題已經(jīng)基本得到解決。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸,在相同的分辨率下,宜選擇元件尺寸較大的為好。
圖像傳感器屬于光電產(chǎn)業(yè)里的光電元件類,隨著數(shù)碼技術(shù)、半導(dǎo)體制造技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,目前市場和業(yè)界都面臨著跨越各平臺的視訊、影音、通訊大整合時代的到來,勾劃著未來人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應(yīng)用,無疑要屬數(shù)碼相機產(chǎn)品,其發(fā)展速度可以用日新月異來形容。短短的幾年,數(shù)碼相機就由幾十萬像素,發(fā)展到400、500萬像素甚至更高。不僅在發(fā)達的歐美國家,數(shù)碼相機已經(jīng)占有很大的市場,就是在發(fā)展中的中國,數(shù)碼相機的市場也在以驚人的速度在增長,因此,其關(guān)鍵零部件——圖像傳感器產(chǎn)品就成為當(dāng)前以及未來業(yè)界關(guān)注的對象,吸引著眾多廠商投入。以產(chǎn)品類別區(qū)分,圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。
圖像傳感器在安防行業(yè)的應(yīng)用
感光器件是工業(yè)攝像機*為核心的部件,圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。CCD特有的工藝,具有低照度效果好、信噪比高、通透感強、色彩還原能力佳等優(yōu)點,在交通、醫(yī)療等**領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。由于其成像方面的優(yōu)勢,在很長時間內(nèi)還會延續(xù)采用,但同時由于其成本高、功耗大也制約了其市場發(fā)展的空間。
CMOS傳感器采用一般半導(dǎo)體電路*常用的CMOS工藝,具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點,*近幾年在寬動態(tài)、低照度方面發(fā)展迅速。CMOS即互補性金屬氧化物半導(dǎo)體,主要是利用硅和鍺兩種元素所做成的半導(dǎo)體,通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本的功能。這兩個互補效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。
在模擬攝像機以及標清網(wǎng)絡(luò)攝像機中,CCD的使用*為廣泛,長期以來都在市場上占有主導(dǎo)地位。 CCD的特點是靈敏度高,但響應(yīng)速度較低,不適用于高清監(jiān)控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式,因此進入高清監(jiān)控時代以后,CMOS逐漸被人們所認識,高清監(jiān)控攝像機普遍采用CMOS感光器件。
CMOS針對CCD*主要的優(yōu)勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右,CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時,由于電流變換過于頻繁而過熱,暗電流抑制的好就問題不大,如果抑制的不好就十分容易出現(xiàn)噪點。
目前已經(jīng)研發(fā)出720P與1080P專用的背照式CMOS器件,其靈敏度性能已經(jīng)與CCD接近。與表面照射型CMOS傳感器相比,背照式CMOS在靈敏度(S/N)上具有很大優(yōu)勢,顯著提高低光照條件下的拍攝效果,因此在低照度環(huán)境下拍攝,能夠大幅降低噪點。
雖然目前以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)的百萬像素攝像機產(chǎn)品在低照度環(huán)境和信噪處理方面存在不足,但這并不會根本上影響它的應(yīng)用前景。而且相關(guān)國際大企業(yè)正在加大力度解決這兩個問題,相信在不久的將來,CMOS的效果會越來越接近CCD的效果,并且 CMOS設(shè)備的價格會低于CCD設(shè)備。
安防行業(yè)使用CMOS多于CCD已經(jīng)成為不爭的事實,盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于 CMOS傳感器,但如果不考慮尺寸限制,CMOS在量率上的優(yōu)勢可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難,這樣CMOS在更高分辨率下將更有優(yōu)勢。另外,CMOS響應(yīng)速度比CCD快,因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點。
CCD與CMOS在不同的應(yīng)用場景下各有優(yōu)勢,但隨著CMOS工藝和技術(shù)的不斷提升,以及**CMOS價格的不斷下降,相信在安防行業(yè)高清攝像機未來的發(fā)展中,CMOS將占據(jù)越來越越重要的地位。
圖像傳感器又叫感光元件,是組成數(shù)字攝像頭的重要組成部分。根據(jù)元件的不同,可分為CCD和CMOS兩大類。CCD是應(yīng)用在攝影攝像方面的**技術(shù)元件,CMOS則應(yīng)用于較低影像品質(zhì)的產(chǎn)品中,它的優(yōu)點是制造成本較CCD更低,功耗也低得多,這也是很多采用USB接口的產(chǎn)品無須外接電源且價格便宜的原因。盡管在技術(shù)上有較大的不同,但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大,只是CMOS攝像頭對光源的要求要高一些,但現(xiàn)在該問題已經(jīng)基本得到解決。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸,在相同的分辨率下,宜選擇元件尺寸較大的為好。
圖像傳感器屬于光電產(chǎn)業(yè)里的光電元件類,隨著數(shù)碼技術(shù)、半導(dǎo)體制造技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,目前市場和業(yè)界都面臨著跨越各平臺的視訊、影音、通訊大整合時代的到來,勾劃著未來人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應(yīng)用,無疑要屬數(shù)碼相機產(chǎn)品,其發(fā)展速度可以用日新月異來形容。短短的幾年,數(shù)碼相機就由幾十萬像素,發(fā)展到400、500萬像素甚至更高。不僅在發(fā)達的歐美國家,數(shù)碼相機已經(jīng)占有很大的市場,就是在發(fā)展中的中國,數(shù)碼相機的市場也在以驚人的速度在增長,因此,其關(guān)鍵零部件——圖像傳感器產(chǎn)品就成為當(dāng)前以及未來業(yè)界關(guān)注的對象,吸引著眾多廠商投入。以產(chǎn)品類別區(qū)分,圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。
圖像傳感器在安防行業(yè)的應(yīng)用
感光器件是工業(yè)攝像機*為核心的部件,圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。CCD特有的工藝,具有低照度效果好、信噪比高、通透感強、色彩還原能力佳等優(yōu)點,在交通、醫(yī)療等**領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。由于其成像方面的優(yōu)勢,在很長時間內(nèi)還會延續(xù)采用,但同時由于其成本高、功耗大也制約了其市場發(fā)展的空間。
CMOS傳感器采用一般半導(dǎo)體電路*常用的CMOS工藝,具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點,*近幾年在寬動態(tài)、低照度方面發(fā)展迅速。CMOS即互補性金屬氧化物半導(dǎo)體,主要是利用硅和鍺兩種元素所做成的半導(dǎo)體,通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本的功能。這兩個互補效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。
在模擬攝像機以及標清網(wǎng)絡(luò)攝像機中,CCD的使用*為廣泛,長期以來都在市場上占有主導(dǎo)地位。 CCD的特點是靈敏度高,但響應(yīng)速度較低,不適用于高清監(jiān)控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式,因此進入高清監(jiān)控時代以后,CMOS逐漸被人們所認識,高清監(jiān)控攝像機普遍采用CMOS感光器件。
CMOS針對CCD*主要的優(yōu)勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右,CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時,由于電流變換過于頻繁而過熱,暗電流抑制的好就問題不大,如果抑制的不好就十分容易出現(xiàn)噪點。
目前已經(jīng)研發(fā)出720P與1080P專用的背照式CMOS器件,其靈敏度性能已經(jīng)與CCD接近。與表面照射型CMOS傳感器相比,背照式CMOS在靈敏度(S/N)上具有很大優(yōu)勢,顯著提高低光照條件下的拍攝效果,因此在低照度環(huán)境下拍攝,能夠大幅降低噪點。
雖然目前以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)的百萬像素攝像機產(chǎn)品在低照度環(huán)境和信噪處理方面存在不足,但這并不會根本上影響它的應(yīng)用前景。而且相關(guān)國際大企業(yè)正在加大力度解決這兩個問題,相信在不久的將來,CMOS的效果會越來越接近CCD的效果,并且 CMOS設(shè)備的價格會低于CCD設(shè)備。
安防行業(yè)使用CMOS多于CCD已經(jīng)成為不爭的事實,盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于 CMOS傳感器,但如果不考慮尺寸限制,CMOS在量率上的優(yōu)勢可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難,這樣CMOS在更高分辨率下將更有優(yōu)勢。另外,CMOS響應(yīng)速度比CCD快,因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點。
CCD與CMOS在不同的應(yīng)用場景下各有優(yōu)勢,但隨著CMOS工藝和技術(shù)的不斷提升,以及**CMOS價格的不斷下降,相信在安防行業(yè)高清攝像機未來的發(fā)展中,CMOS將占據(jù)越來越越重要的地位。