Слайд 7. Структура матрицы из ПЗС

Вторая технология фиксирования изображения — это проецирование его на матрицу из КМОП-элементов (КМОП - комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник). Такие матрицы проще в производстве, они устанавливаются в сотовых телефонах, а также в некоторых зеркальных фотокамерах. Ячейки КМОП матрицы — это полевые транзисторы, меняющие свое состояние под действием света. Электронные схемы камеры считывают изменения состояния ячеек матрицы и передают картинку во встроенную память. Матрицы КМОП потребляют меньше электроэнергии по сравнению с матрицами ПЗС, но их разрешающая способность, светочувствительность, динамический диапазон и устойчивость к шумам несколько хуже.

Для улучшения соотношения сигнал/шум и повышения светочувствительности каждая ячейка матрицы снабжается собирающей микроскопической линзой, фокусирующей световой поток. Особенно это важно для матриц КМОП, где без подобных линз добиться необходимого качества изображения очень трудно.

Цветное изображение можно получить разными способами. В профессиональных фотокамерах применяют схему с тремя светочувствительными матрицами. Световой поток, сформированный объективом для изображения, расщепляется специальной призмой на три идентичных потока, каждый из которых засвечивает свою матрицу через светофильтр одного из базовых цветов RGB, т. е. красного, зеленого и синего. Такой способ формировать цветное изображение позволяет добиться высокого качества цветопередачи, но усложняет конструкцию камеры, поэтому его используют только в дорогих цифровых фотокамерах. В недорогих фотокамерах используют другой способ — с одной сенсорной матрицей. Над поверхностью сенсорной матрицы размещают блок микроскопических RGB светофильтров, расположенных в шахматном порядке. Поскольку человеческий глаз более чувствителен к зеленой части светового спектра, то число зеленых фильтров по сравнению с красными и синими в два раза больше. При использовании датчиков ПЗС полное цветное изображение строится уже после преобразования аналоговых сигналов сенсорной матрицы в цифровой код. В получении цветного изображения участвуют все сенсорные элементы. При его обработке применяют сложные методы интерполяции, учитывающие цветовую составляющую соседних пикселей.

Изображение, т. е. состояние сенсоров фотоаппарата, должно быть сохранено во встроенной флэш-памяти. В отличие от фотопленки карты памяти имеют практически неограниченный срок службы. Цифровые фотокамеры обеспечивают мгновенное получение снимков без дополнительной обработки, и это одно из главных их достоинств.

Дата добавления: 2015-05-09