حسگر CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) نوع دیگری از سنسور نوری به شارژ الکتریکی است که در دوربین‌های دیجیتالی استفاده می‌شود. این نوع حسگر به نام معمولی حسگرهای CMOS است و در زمینه تصویربرداری تفاوت‌های مهمی با حسگرهای CCD (Charge-Coupled Device) دارد.
عملکرد حسگر CMOS در هر پیکسل، شامل ترانزیستورهایی است که بار الکتریکی تولید شده توسط نور را تقویت می‌کند. این بارهای الکتریکی در هر پیکسل به صورت جداگانه و به‌طور مستقل از بقیه پیکسل‌ها تبدیل به سیگنال ولتاژ می‌شوند. این نوع ساختار به حسگر CMOS امکاناتی را می‌دهد که در نهایت باعث بهبود کارایی و عملکرد دوربین می‌شود.
مزایا و معایب حسگر CMOS نسبت به حسگر CCD
مزایا:
1. ساختار کم‌هزینه: حسگرهای CMOS از نظر تولید و ساخت ارزان‌تر هستند که این امر به ویژه برای دوربین‌های با قیمت کم و کاربرد عمومی مهم است.
2. کاهش مصرف انرژی: حسگر CMOS نیاز به انرژی کمتری دارد و این امر باعث زمان طولانی‌تر عمر باتری دوربین می‌شود.
3. سرعت بالا: حسگرهای CMOS دارای سرعت بالاتری هستند و قادر به ضبط تصاویر با فریم‌ریت بالاتری هستند.
4. قابلیت پردازش درونی: به دلیل ساختار مجتمع درون هر پیکسل، حسگر CMOS قابلیت پردازش تصویر درون خود را دارد و امکان استفاده از فیلترها و ویژگی‌های تصویربرداری را فراهم می‌کند.
5. کاهش نویز: از آنجایی که هر پیکسل مستقل از بقیه عمل می‌کند، حسگر CMOS معمولاً نویز کمتری نسبت به حسگر CCD دارد.
معایب:
1. عملکرد در شرایط نوری ضعیف: در مقایسه با حسگر CCD، حسگر CMOS در شرایط نوری ضعیف‌تر عملکرد کمتری دارد و ممکن است با کاهش کیفیت تصاویر روبرو شود.
2. کیفیت تصویر: اگرچه حسگر CMOS پیشرفت‌های زیادی کرده است، اما در مقایسه با حسگر CCD، کیفیت تصاویر حاصل از حسگر CMOS همچنان ممکن است کمی پایین‌تر باشد.
آینده سنسور CMOS همچنان در حال پیشرفت است و پژوهش‌ها برای بهبود کارایی و کیفیت تصویربرداری ادامه دارد. احتمالاً در آینده، با توسعه‌ی فناوری، معایب حسگر CMOS کاهش یافته و مزایا بیشتری به‌دست آمده باشد.
مقاله پیشنهادی: تفاوت سنسور CCD با سنسور CMOS
کاربرد سنسور CMOS
سنسور CMOS به دلیل مزایایی که از آن بهره می‌برد، در انواع دوربین‌ها و دستگاه‌های تصویربرداری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سنسورها به صورت گسترده در صنعت دوربین‌های دیجیتال، تلفن‌های هوشمند، دوربین‌های وب، دوربین‌های امنیتی، دستگاه‌های پزشکی، روبات‌ها، و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای سنسور CMOS عبارتند از:
1. دوربین‌های دیجیتال: سنسور CMOS به عنوان قلب دوربین‌های دیجیتال عمل می‌کند و تصاویر و فیلم‌ها را ثبت و ضبط می‌کند. این سنسورها امکان عکس‌برداری با کیفیت بالا، سرعت بالا، و کاهش مصرف انرژی را فراهم می‌کنند.
2. تلفن‌های هوشمند: بسیاری از تلفن‌های هوشمند از سنسور CMOS برای دوربین‌های اصلی و دوربین‌های سلفی خود استفاده می‌کنند.
3. دوربین‌های وب و ویدئوکنفرانس: سنسور CMOS در دوربین‌های وب و دوربین‌های مورد استفاده برای ویدئوکنفرانس‌ها استفاده می‌شود.
4. دوربین‌های امنیتی: سنسور CMOS در دوربین‌های امنیتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در مکان‌های عمومی، ساختمان‌ها، و فضاهای کاری نصب می‌شوند.
5. دستگاه‌های پزشکی: سنسور CMOS در برخی از دستگاه‌های پزشکی مانند اسکنرهای معاینه، دوربین‌های داخلی بدن، و تصویربرداری پزشکی استفاده می‌شود.
6. روبات‌ها: سنسور CMOS در روبات‌ها برای دید و شناخت محیط اطراف به‌کار می‌رود و امکان ناوبری و جمع‌آوری اطلاعات را فراهم می‌کند.
7. دوربین‌های خانگی: بسیاری از دوربین‌های عکاسی خانگی نیز از سنسور CMOS برای ثبت تصاویر با کیفیت استفاده می‌کنند.
8. دوربین‌های ورزشی و اکشن: دوربین‌های اکشن و ورزشی نیز از سنسور CMOS برای ضبط ویدئوها و عکس‌ها در شرایط حرکت و اکشن‌های سریع استفاده می‌کنند.
9. دوربین‌های تحت شبکه: در دوربین‌های تحت شبکه و دوربین‌های IP نیز از سنسور CMOS استفاده می‌شود که اطلاعات تصویر را به‌صورت دیجیتال به سرور‌ها منتقل می‌کند.
سنسور CMOS با توانایی‌های خود بهبود کارایی دستگاه‌های تصویربرداری را ممکن می‌سازد و به عنوان یک فناوری کلیدی در زمینه‌ی عکاسی و تصویربرداری مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
