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CCD와 CMOS 이미지 센서의 차이점은 무엇입니까? 대한 기사를

CCD 대 CMOS 이미지 센서에 대한 기사를 계속 읽습니다. 이 두 유형의 차이점은 무엇입니까? 이 센서들은 사진과 관련하여 정확히 무엇을합니까?

CCD 기반 카메라는 미래에 경쟁 할 수 있습니까? 하나를 구입하면 몇 년 동안 사용할 수 있습니까? 아니면 CMOS 기반 센서가있는 카메라로 업그레이드하는 것이 더 좋습니까?



답변

두 기술 모두 동일한 목적을 제공합니다. 각 픽셀에 얼마나 많은 빛이 닿는지를 샘플링하고 기록합니다. 그들은 그 목표를 달성하기 위해 다르게 작동합니다. CCD의 픽셀은 능동 회로를 포함하지 않으며, 다음 빈으로 이동하여 결국 센서로부터 떨어져서 회로에 의해 판독 될 때까지 수동으로 전하를 저장하는 작은 “용량 성 빈”을 포함한다. CMOS 센서는 기본적으로 큰 집적 회로의 센서이며 모든 픽셀 내에 트랜지스터를 포함하는 작은 능동 회로를 포함 하므로 각 픽셀은 충전을 수동으로 유지하는 것보다 수동으로 충전하는 것이 아니라 능동적으로 충전하는 히트를 측정하고 유지할 수 있습니다 읽기 위해 쉬프트.

둘 다 강점과 약점을 가지고 있습니다. 최고 중 일부는 비디오 모드 (또는 라이브 뷰 모드)와 관련이 있습니다.

  • 세로 줄무늬

    라이브 뷰 또는 비디오 모드에서 CCD 센서는 수직 줄무늬를 나타내며, 가장자리에서도 프레임의 밝은 점이 프레임의 위쪽에서 아래쪽으로 수직 밝은 선을 만들 수 있습니다. 이는 단일 픽셀 “오버플로”의 전류와 전체 행에서 누출로 인해 발생합니다. CCD 센서를 사용하는 전문 비디오 카메라 (및 수천 달러)는이를 최소화하기위한 회로를 갖추고 있습니다. 또한 스틸 뷰, 즉 라이브 뷰 / 비디오 모드가 아닌 스틸에 사용될 경우 CCD는 수직 줄무늬에 영향을받지 않는 다른 모드로 작동합니다.

    각 픽셀에는 다른 픽셀과 분리 된 자체 회로가 있으므로 CMOS 센서는 줄무늬가 전혀 나타나지 않습니다.

  • 롤링 셔터

    CMOS 센서는 라이브 뷰 또는 비디오 모드에서 또는 물리적 기계적 셔터를 사용하지 않을 때마다 롤링 셔터 효과를 나타냅니다. 한 번에 전체 프레임을 캡처하는 대신 프레임의 각 행에서 정보를 차례로 읽습니다. 걸리는 시간은 카메라마다 다르지만 전체 센서 판독 값 (전체 해상도)에서 1/30 또는 1/60이 일반적인 지속 시간입니다. 이것은 전자 셔터를 사용할 때 (완전히 조용한 작동을 위해) 카메라를 핸드 헬드로 움직이거나 많이 움직일 때 또는 정지영상에서 녹화 된 비디오에 젤리와 같은 흔들림 효과를 만듭니다.

    높은 프레임 속도 비디오 캡처 (예 : 120fps 이상)를 허용하도록 특별히 설계된 CMOS 센서는 롤링 셔터 효과가 적습니다. 또한 전체 해상도보다 낮은 속도로 센서를 실행하면 (예 : 4K 대신 센서에서 1080p 기록) 센서를 더 빠른 판독 모드로 전환 할 수있어 롤링 셔터 효과가 줄어 듭니다.

    CCD는 롤링 셔터 효과를 겪지 않습니다.

  • 소음 / 품질

    이전에는 CMOS에서 품질 균형이 있었지만 지금은 무시할만한 수준이며 그 반대 일 수도 있습니다. 물론 대형 센서 (DX, 4/3, FF)의 경우 센서 설계로 인한 개인차 외에 실질적인 차이는 없습니다. CMOS 기술은 빠르게 움직이고 있으며 특히 스마트 폰에 사용되는 센서와 같은 소형 센서에서 이미지 품질이 향상되고 있습니다.

    컴팩트 카메라 및 스마트 폰과 같은 매우 작은 센서의 경우 CMOS 센서는 감도가 낮았으며, 그 결과 회로의 크기에 비해 픽셀이 너무 작습니다. 그러나 제조 공정의 개선과 “후면 조명”(BSI)이라는 새로운 기술이 이에 대응했습니다.

요즘 전문 스틸 카메라는 점점 더 CMOS 센서를 사용하고 있으며, CMOS 센서는 CCD의 사촌과 성능이 적어도 동일합니다. 현재 CMOS 기술이 빠르게 움직이고 있으며 요즘 많은 최고의 센서가 CMOS입니다. 비디오를 촬영하지 않는 한 CCD 또는 CMOS 센서가 있는지 여부에 따라 카메라를 선택할 이유가 없습니다.


답변

센서 기술에 대해 걱정하지 마십시오. 장비 세트를 결정할 때 고려해야 할 가장 중요한 사항 일 것입니다. 사용하려는 카메라, 사용할 렌즈 또는 사진 작가로서의 기술을 고려하지 않고 Kodak 또는 Fuji 흑백 필름이 “최상의”인지 생각하는 것과 같습니다.

센서가 아닌 유리를 생각하십시오.


답변

CCD는 “전자 셔터”를 가질 수 있습니다. 기계식 셔터가 닫히기 전에 전자적으로 “꺼질”수 있습니다.

이 기능을 사용하면 플래시 동조 속도를 높일 수 있습니다. 예를 들어, Nikon D70과 전자식으로 분리 된 CCD는 1/500에서 동기화 할 수 있습니다.

CMOS 센서는 일반적으로이 작업을 수행 할 수 없으므로 기계식 셔터를 얼마나 빨리 닫을 수있는 가로 제한됩니다. 예를 들어 Nikon D90의 최대 플래시 동조 속도는 1/250 초입니다.


답변

작동 원리는 두 시스템에서 동일합니다.

빛은 실리콘의 전자를 ‘지글 거리게’만들고 실리콘은 흔들림으로 전자가 같은 방향으로 움직 이도록 식각됩니다. 이 과정은 태양 전지판에서와 동일합니다.

이미지가 센서에서 ‘판독’될 때, 각 픽셀은 아날로그> 디지털 (AD) 변환기를 사용하여 측정 된 전하 (이것이 어떻게 발생하는지)와 그 값이 이미지를 구성하는 광 레벨을 나타냅니다.

CCD와 CMOS를 분리하는 것은 재료와 구조가 다르다는 것입니다. 그것은 사진에서 실제로 사용되는 방식에 영향을 미칩니다. CCD의가 할 수있는 맞춤형 VLSI 공정이 필요한 곳 CMOS 센서는 단지에 대한 칩 파운드리에서 구운 할 수 있습니다 CCD 칩을합니다.

두 시스템 모두 종이에 이점을주는 특성이 있습니다. 특정 작업 (예 : 천체 사진)을 제외하고는 현재 어느 하나가 실제로 다른 것보다 낫다고 말하기는 어렵습니다. CMOS 센서는 생산 비용이 저렴하고 쉬우 며 칩 제조 분야의 다른 발전으로 인해 더 쉽게 혜택을 누릴 수 있으며 판독 값이 병렬로 발생하고 전력을 덜 사용할 수 있습니다. CCD는 포토 사이트에 사용할 수있는 더 많은 영역과 더 나은 노이즈 특성을 유지하지만 한 줄씩 읽어야 처리 속도가 느려집니다. 현재 칩 발전은 CMOS가 오늘날 사진 분야에서 우위를 점하고 있으며 당분간 가능할 것입니다.


답변

CMOS와 CCD에는 더 많은 차이점이 있습니다. CMOS 센서는 CCD 센서보다 훨씬 저렴합니다.
CMOS 센서를 생산 한 다음 CCD 센서를 만들기가 어렵습니다.
CMOS 센서는 배터리 수명과 과열에 좋은 CCD 센서보다 전력을 덜 소비합니다.
또한 단일 CMOS 칩에 더 많은 기능을 통합 할 수 있으므로 제조업체는 카메라의 칩 수를 줄일 수 있습니다. 예를 들어 이미지 캡처 및 처리를 하나의 칩에 통합하여 비용을 절감 할 수 있습니다.


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