Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

MAKE पूछें: छवि सेंसर: सीसीडी बनाम सीएमओएस

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इयान में लिखते हैं:

मैं एक डिजिटल कैमरा खरीदने के लिए देख रहा था, और पढ़ा कि दो प्रकार के सेंसर हैं जो वे एक तस्वीर लेने के लिए उपयोग कर सकते हैं- CMOS और सीसीडी। क्या आप मुझे बता सकते हैं कि अंतर क्या है, और यदि कोई प्राप्त करना बेहतर है?

ज़रूर! यह वास्तव में एक बहुत ही सामयिक प्रश्न है, क्योंकि सीसीडी के आविष्कारकों ने इस साल का नोबेल पुरस्कार जीता था! जैसा कि आपने उल्लेख किया है, दो बुनियादी प्रकार के छवि सेंसर हैं जो आज के डिजिटल कैमरों, सीसीडी (चार्ज-युग्मित डिवाइस) और सीएमओएस (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर) में उपयोग किए जाते हैं। वे दोनों प्रकाश ऊर्जा (फोटॉनों) को विद्युत आवेश (इलेक्ट्रॉनों) में परिवर्तित करके काम करते हैं, और अंतर यह है कि इस आवेश को कैसे पढ़ा जाता है।

शुरू करने के लिए, दोनों प्रकार के सेंसर एक फ्लैट सेमीकंडक्टर सतह पर समान रूप से रखे गए 'बाल्टी' के ग्रिड से बने होते हैं। प्रत्येक बाल्टी एक व्यक्तिगत सेंसर के रूप में कार्य करती है, जो केवल छवि के एक छोटे हिस्से को देखती है। ग्रिड में इन छोटे बिंदुओं का एक गुच्छा (कंप्यूटर मॉनीटर या प्रिंटर का उपयोग करके) प्रदर्शित करके, हम छवि को देखते हैं।

रंगीन चित्र बनाना थोड़ा अधिक जटिल है। क्योंकि बाल्टियाँ दृश्यमान प्रकाश के किसी भी तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होती हैं, अगर हम सिर्फ परिणामों पर ध्यान दें तो हमें एक मोनोक्रोम छवि दिखाई देगी। रंग जानकारी प्राप्त करने के लिए, हम सेंसर को चार के समूहों में व्यवस्थित करते हैं, और उन पर छोटे लाल, हरे और नीले रंग के फिल्टर लगाते हैं। चार सेंसर का प्रत्येक समूह जिसे हम पिक्सेल कहते हैं, और यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि आधुनिक कैमरों में लाखों हैं।

ठीक है, तो सीसीडी और सीएमओएस सेंसर दोनों मूल रूप से व्यक्तिगत सेंसर के केवल बड़े सरणियां हैं, इसलिए वे कैसे अलग हैं? अंतर यह है कि शुल्क कैसे एकत्र किए जाते हैं और पढ़े जाते हैं। एक सीसीडी में, चार्ज करने वाला 'बकेट' सिर्फ एक संधारित्र है। सीसीडी से बाहर छवि डेटा को पढ़ने के लिए, प्रत्येक बाल्टी में चार्ज को एडीसी (डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप) पर व्यक्तिगत रूप से पंप किया जाता है, जो वास्तव में चार्ज को मापता है। सीएमओएस सेंसर में, प्रत्येक बाल्टी में एक फोटोडायोड और कुछ एम्पलीफायर सर्किटरी होते हैं। छवि डेटा को पढ़ने के लिए, प्रत्येक एम्पलीफायर का आउटपुट एक मल्टीप्लेक्सर के माध्यम से एडीसी से जुड़ा होता है, जो प्रत्येक सेल में वोल्टेज को मापता है।

मुझे नहीं लगता है कि या तो प्रौद्योगिकी आवश्यक रूप से बेहतर है, लेकिन प्रत्येक की अपनी क्विरक्स हैं। DVxuser पर एक दिलचस्प साइट है जो प्रत्येक प्रकार के सेंसर से जुड़े विभिन्न प्रकार के सेंसर कलाकृतियों के बारे में बात करती है। ज्यादातर मामलों के लिए, हालांकि, मुझे लगता है कि अन्य विशिष्टताओं, जैसे उपयोग में आसानी और प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता, डिजिटल कैमरा चुनते समय शायद यह सोचना अधिक महत्वपूर्ण है। सौभाग्य!

[साराकार्टाइट द्वारा फोटो]

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