Die Matrix ist die Grundlage jedes Foto- oder Videogeräts. Es bestimmt die Qualität und Größe des resultierenden Bildes. Bei der Herstellung von Matrizen werden heute zwei verschiedene technologische Prinzipien verwendet - CCD und CMOS. Man hört oft die Frage: "Welche Matrix soll man wählen: CCD oder CMOS?" Es gibt heftige Debatten zu diesem Thema unter Fans von Foto- und Videogeräten. In diesem Artikel werden wir diese beiden Typen überprüfen und versuchen herauszufinden, welche Matrix besser ist - CCD oder CMOS.

allgemeine Informationen

Matrizen dienen dazu, die Parameter von Lichtstrahlen auf ihrer Oberfläche zu digitalisieren. Über den klaren Vorteil einer der Technologien kann nicht gesprochen werden. Vergleiche können nach bestimmten Parametern durchgeführt werden und ein Leiter kann in dem einen oder anderen Aspekt identifiziert werden. Was die Vorlieben der Benutzer betrifft, so sind die Kosten des Produkts häufig das Hauptkriterium für sie, selbst wenn es in Bezug auf Qualität oder technische Eigenschaften seinem Konkurrenten unterlegen ist.

Mal sehen, was beide Arten von Geräten sind. Eine CCD-Matrix ist eine Mikroschaltung, die aus lichtempfindlichen Fotodioden besteht. es basiert auf Silizium. Die Besonderheit seiner Arbeit liegt im Funktionsprinzip eines ladungsgekoppelten Bauelements. Die CMOS-Matrix ist eine Vorrichtung, die auf der Basis eines Halbleiters mit einem isolierten Gate mit Kanälen unterschiedlicher Leitfähigkeit erstellt wurde.

Arbeitsprinzip

Lassen Sie uns nun die Unterschiede identifizieren, die bei der Auswahl helfen: Was ist besser - eine CMOS-Matrix oder eine CCD? Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Technologien besteht darin, wie sie funktionieren. CCD-Geräte wandeln die Ladung von den Pixeln in ein elektrisches Potential um, das außerhalb der lichtempfindlichen Sensoren verstärkt wird. Das Ergebnis ist ein analoges Bild. Danach wird das gesamte Bild im ADC digitalisiert. Das heißt, das Gerät besteht aus zwei Teilen - der Matrix selbst und dem Wandler. Die CMOS-Technologie zeichnet sich dadurch aus, dass sie jedes Pixel separat digitalisiert. Die Ausgabe ist ein fertiges digitales Bild. Das heißt, die elektrische Ladung in dem Matrixpixel wird in dem Kondensator akkumuliert, von dem das elektrische Potential entfernt wird. Es wird an einen analogen Verstärker (direkt in das Pixel eingebaut) übertragen und anschließend in einem Konverter digitalisiert.

Sollten Sie CCD oder CMOS wählen?

Einer der wichtigen Parameter, die die Wahl zwischen diesen Technologien bestimmen, ist die Anzahl der Matrixverstärker. CMOS-Geräte haben eine größere Anzahl dieser Geräte (an jedem Punkt). Wenn das Signal durchgelassen wird, nimmt die Bildqualität daher geringfügig ab. Daher werden CCDs verwendet, um Bilder mit einem hohen Detaillierungsgrad zu erstellen, beispielsweise für medizinische, Forschungs- und industrielle Zwecke. CMOS-Technologien werden jedoch hauptsächlich in Haushaltsgeräten verwendet: Webcams, Smartphones, Tablets, Laptops usw.

Der nächste Parameter, der bestimmt, welcher Typ besser ist - CCD oder CMOS -, ist die Dichte der Fotodioden. Je höher es ist, desto weniger Photonen "gehen verloren" bzw. das Bild ist besser. In diesem Parameter umgehen CCD-Matrizen ihre Konkurrenten, da sie ein Layout anbieten, das keine solchen Lücken aufweist, während CMOS sie aufweist (Transistoren befinden sich in ihnen).

Wenn der Benutzer jedoch die Wahl hat, welches CMOS oder CCD er kaufen möchte, wird der Hauptparameter angezeigt - der Preis des Geräts. Die CCD-Technologie ist deutlich teurer als die Konkurrenz und energieintensiver. Daher ist es unpraktisch, sie dort zu installieren, wo das Bild von durchschnittlicher Qualität ausreicht.

Matrix - Dies ist eines der komplexesten Kamerageräte, sein Haupt- und meistens sein einziges Sinnesorgan (es gibt auch einen Temperatursensor). Die Matrix enthält die besten Leistungen auf dem Gebiet der Mikroelektronik. Das Wort "Matrix" selbst bedeutet eine Abkehr von sperrigen Elektrovakuum-Monstern zu rechteckigen Miniaturplatten, mit deren Hilfe die flinken Chinesen den Markt mit Spionagegeräten überfluteten, die in Uhren, Knöpfen, Füllfederhaltern usw. verpackt waren. usw.

Die Beschreibungen der Kameras enthalten so scharfe Inschriften wie z. SONY Super hatte II CCD 1/3 "... Das ist sicherlich beeindruckend, aber bei der Auswahl einer Kamera sollten Sie sich nicht von Emotionen leiten lassen. Lassen Sie uns die Parameter der Matrizen zumindest oberflächlich durchgehen.

1/3 " - Dies ist die gebräuchlichste Matrixgröße. Sie ist an den Durchmesser einer Elektronenröhre mit ähnlichen Parametern gebunden, d. H. ist im letzten Jahrhundert verwurzelt. Es reicht zu wissen, dass je größer die Größe, desto höher die Qualität und der Preis. Daher werden die Größen 1 ", 1/2", 2/3 "in der Videoüberwachung aufgrund des Preises viel seltener verwendet (es gibt genug davon in der professionellen Fotografie), obwohl die Qualität dort höher ist. Auch Matrizen von 1/4 "und darunter werden aufgrund der geringeren Qualität seltener verwendet. Tatsache ist, dass bei gleicher Anzahl von Pixeln (Bildelementen) eine größere Matrix aufgrund des durch benachbarte Elemente verursachten geringeren Rauschens eine bessere Qualität aufweist. Mit der Zeit wird die Größe wahrscheinlich sinken, aber vorerst so.

Über "SONY Super HAD II CCD" Ist eine von Guess Three Times entwickelte Technologie zur Verbesserung der Empfindlichkeit von Farbkameras. Wir werden nicht auf Details eingehen, wer interessiert ist - klettern Sie in die Suchmaschinen oder schreiben Sie eine Frage in die Kommentare. Es reicht zu wissen, dass es jetzt zwei Haupttechnologien gibt: CCD (si-si-di) und CMOS (im Jargon - chmos), was unserer Meinung nach CCD (ladungsgekoppelte Geräte) und CMOS (komplementärer Metalloxidleiter). Aber wirklich für den Verbraucher:

— CCD (CCD) etwas höhere Qualität, aber teurer;

— CMOS (CMOS) etwas billiger, verbraucht weniger (nicht viel).

Vor nicht allzu langer Zeit erschien Technologie DIS (digitales Bildsystem - digitales Bildsystem). Dort wird die Matrix mit einem Videosignalprozessor auf einem Einkristall zusammengesetzt. Es hat keine besondere Revolution gemacht - die Technologien sind immer noch dieselben. Aber hier ist ein interessanter Effekt: Die Matrix hat einen größeren Temperaturbereich gegenüber negativen Temperaturen (bis zu -40). Soweit ich weiß, erwärmt nur ein Prozessor auf demselben Chip wie die Matrix ihn - ein Nebeneffekt. Dies macht es jedoch möglich, das Heizgerät aufzugeben, und unter unseren sibirischen Bedingungen ist dies sehr wichtig. Zum Beispiel begannen sich die Kameras an einem Objekt abends auszuschalten (übrigens dasselbe Objekt, das in erscheint "Schutzklasse« namens). Nun, ich habe es herausgefunden, die Tatsache war, dass die Versorgungsspannung der Kameras aufgrund des Widerstands langer dünner Drähte fast bis an den Grenzwert abfiel und abends, wenn die Temperatur abfiel (es war im Herbst), die Heizung eingeschaltet wurde, der Strom anstieg und die Spannung vollständig abfiel - unter den zulässigen Schwellenwert. Also schalteten sich die Kameras aus. Ähnliche Fälle treten übrigens auf, wenn die eingebaute Infrarotbeleuchtung im Dunkeln eingeschaltet wird. Sie müssen nur überlegen, wann Sie ein Objekt entwerfen, und bei der Installation nicht einfrieren. Nun, das ist aus einer anderen Oper.

Ein weiterer wichtiger Parameter ist natürlich matrixauflösungd.h. die Anzahl der Pixel pro Zeile und die Anzahl der Zeilen. Bei analogen Kameras ist die Grenze der Träume durch die Parameter des Standards begrenzt KUMPEL - 720 x 576 Pixel. Wenn Sie also eine Matrix mit einem Megapixel in eine analoge Kamera einfügen, bleibt das Bild innerhalb der angegebenen Grenzen. Bei ordnungsgemäßer Signalverarbeitung wird die Qualität natürlich leicht erhöht, wenn die Helligkeit und Farbart der an die übertragenen Pixel angrenzenden Pixel berücksichtigt werden. Zusätzlich kann die Empfindlichkeit durch Summieren von Signalen von benachbarten Pixeln erhöht werden. IP-Kameras können ein Bild anzeigen, das der Auflösung der Matrix entspricht, darunter Megapixel-Kameras, dies ist ihr unbestreitbares Plus. Sie haben ihre Nachteile, aber dies ist ein Thema für eine separate Diskussion.

Matrixempfindlichkeit Ist die minimale Beleuchtung in lx (Lux, die Beleuchtungseinheit, internationale Bezeichnung - lx), bei der ein Objekt unterschieden werden kann. Im Moment ist es nahe an der technologischen Grenze. Soweit ich mich erinnere, ungefähr Zehntel bis Hundertstel Lux. Es gibt Kameras mit einem Empfindlichkeitswert, sagen wir 0,0001 Lux. Hier muss man sich bewusst sein, dass dies aufgrund der sequentiellen Summierung von Bildern aus mehreren aufeinanderfolgenden Bildern erreicht wurde. Dies erfolgt durch den Videosignalprozessor und hat nichts mit der Matrixempfindlichkeit zu tun. Bei schlechten Lichtverhältnissen ist ein sich bewegendes Motiv entweder unscharf oder überhaupt nicht sichtbar. Es sollte auch beachtet werden, dass bei schlechten Lichtverhältnissen Farbmatrizen in den Schwarzweißmodus wechseln können und RGB-Chromasignale (rot, grün, blau) zu einem einzelnen Luminanzsignal hinzugefügt werden, um die Empfindlichkeit zu erhöhen. Wenn die Kamera mit einem automatisch versenkbaren Infrarotfilter ausgestattet ist, der die Matrix tagsüber schützt, kann die Kamera gleichzeitig mit Infrarotbeleuchtung arbeiten, die für das bloße Auge unsichtbar ist.

Übrigens ist unser Auge ähnlich gestaltet - dort gibt es auf der Netzhaut empfindliche Elemente, die Farbe wahrnehmen, aber mit geringer Empfindlichkeit, und im Dunkeln sind andere miteinander verbunden - hochempfindlich, aber schwarz und weiß. Daher die Aussage, dass alle Katzen nachts grau sind.

Es gibt auch einen ernsten Parameter - dynamikbereich... Dies ist das Verhältnis der hellsten und dunkelsten Signale, die die Matrix gleichzeitig verarbeiten kann. CCDs haben diesen Parameter besser, aber CMOSs \u200b\u200bentwickeln sich aktiv.

Im Allgemeinen gibt es viele Parameter, die Sie basierend auf Aufgaben, Bedingungen und finanziellen Möglichkeiten auswählen müssen (ich entschuldige mich für die Banalität). Kontaktieren Sie die Spezialisten, Sie können mich kontaktieren 🙂

Der Bildsensor ist ein wesentliches Element jedes Camcorders. Fast alle Kameras verwenden heutzutage CCD- oder CMOS-Bildsensoren. Beide Arten von Sensoren erfüllen die Aufgabe, das von der Linse auf dem Sensor aufgebaute Bild in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Die Frage, welcher Sensor der beste ist, ist jedoch noch offen.

N.I. Chura
Technischer Berater
LLC "Microvideo Group"

Der CCD ist trotz der Diskretion der lichtempfindlichen Struktur ein analoger Sensor. Wenn Licht auf die Matrix trifft, akkumuliert jedes Pixel eine Ladung oder ein Elektronenpaket, das beim Lesen an der Last in eine Videosignalspannung umgewandelt wird, die proportional zur Beleuchtung der Pixel ist. Die minimale Anzahl von Zwischenübergängen dieser Ladung und das Fehlen aktiver Geräte gewährleisten eine hohe Identität der empfindlichen Elemente des CCD.

CMOS-Matrix ist ein digitales Gerät mit aktiven empfindlichen Elementen (Active Pixel Sensor). Jedes Pixel hat einen eigenen Verstärker, der die Ladung des empfindlichen Elements in Spannung umwandelt. Dies ermöglicht es, jedes Pixel praktisch einzeln zu steuern.

Entwicklung von CCD

Seit der Erfindung des CCD durch Bell Laboratories (oder Bell Labs) im Jahr 1969 hat die Größe des Bildsensors kontinuierlich abgenommen. Gleichzeitig nahm die Anzahl der empfindlichen Elemente zu. Dies führte natürlich zu einer Verringerung der Größe eines einzelnen empfindlichen Elements (Pixels) und dementsprechend seiner Empfindlichkeit. Beispielsweise haben sich diese Größen seit 1987 um das 100-fache verringert. Dank neuer Technologien hat sich die Empfindlichkeit eines Elements (und folglich der gesamten Matrix) sogar erhöht.

Was durfte dominieren
CCDs sind von Anfang an zu den dominierenden Sensoren geworden, da sie eine bessere Bildqualität, weniger Rauschen, eine höhere Empfindlichkeit und eine größere Pixelgleichmäßigkeit bieten. Die Hauptanstrengungen zur Verbesserung der Technologie konzentrierten sich auf die Verbesserung der Leistung des CCD.

Wie die Sensibilität wächst
Im Vergleich zum beliebten Sony HAD Standard Definition (500x582) Sensor der späten 1990er Jahre. (ICX055) Die Empfindlichkeit der fortschrittlicheren Super-HAD-Technologie hat sich fast verdreifacht (ICX405) und der Ex-View-HAD - viermal (ICX255). Darüber hinaus für Schwarzweiß- und Farbversionen.

Bei hochauflösenden Matrizen (752 x 582) ist der Erfolg etwas weniger beeindruckend. Wenn wir jedoch die Super HAD-Farbbildmodelle mit den modernsten Ex-View-HAD II- und Super HAD II-Technologien vergleichen, erhöht sich die Empfindlichkeit um das 2,5- bzw. 2,4-fache. Und dies trotz der Verringerung der Pixelgröße um fast 30%, da es sich um Matrizen des modernsten 960H-Formats mit einer erhöhten Pixelanzahl von bis zu 976 x 582 für den PAL-Standard handelt. Sony bietet eine Reihe von Effio-Signalprozessoren an, um dieses Signal zu verarbeiten.

IR-Komponente hinzugefügt
Eine der wirksamen Methoden zur Erhöhung der Integralempfindlichkeit ist die Erweiterung der spektralen Eigenschaften der Empfindlichkeit auf den Infrarotbereich. Dies gilt insbesondere für die Ex-View-Matrix. Das Hinzufügen der IR-Komponente verzerrt die Übertragung der relativen Helligkeit von Farben etwas, dies ist jedoch für die Schwarzweißversion nicht kritisch. Das einzige Problem tritt bei der Farbwiedergabe in Tag / Nacht-Kameras mit konstanter IR-Empfindlichkeit auf, dh ohne mechanischen IR-Filter.

Die Entwicklung dieser Technologie in den Ex-view HAD II-Modellen (ICX658AKA) im Vergleich zur Vorgängerversion (ICX258AK) führt zu einer Erhöhung der Integralempfindlichkeit um nur 0,8 dB (von 1100 auf 1200 mV) bei gleichzeitiger Erhöhung der Empfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 950 nm um 4, 5 dB. In Abb. 1 zeigt die Eigenschaften der spektralen Empfindlichkeit dieser Matrizen und in 1. 2 - das Verhältnis ihrer integralen Empfindlichkeit.

Optische Innovation
Eine andere Methode zur Erhöhung der CCD-Empfindlichkeit besteht darin, die Effizienz von Pixel-Mikrolinsen und lichtempfindlichen Bereichen zu erhöhen und Farbfilter zu optimieren. In Abb. Abbildung 3 zeigt das Super HAD- und das Super HAD II-Array, wobei die Vergrößerung des Linsenbereichs und des lichtempfindlichen Bereichs der neuesten Modifikation dargestellt ist.

Zusätzlich erhöhen Super HAD II-Matrizen die Transmission von Lichtfiltern und ihre Beständigkeit gegen Ausbleichen erheblich. Zusätzlich wird die Transmission im kurzwelligen Bereich des Spektrums (Cyan) erweitert, was die Farbwiedergabe und den Weißabgleich verbessert.

In Abb. 4 zeigt die spektralen Eigenschaften der Empfindlichkeit der Sony 1/3 "Super HAD (ICX229AK) - und Super HAD II (ICX649AKA) -Matrizen.

CCD: einzigartige Empfindlichkeit

Zusammengenommen haben die oben genannten Maßnahmen signifikante Ergebnisse bei der Verbesserung der Leistung von CCD erzielt.

Es ist nicht möglich, die Eigenschaften moderner Modelle mit früheren Versionen zu vergleichen, da dann Farbmatrizen mit weit verbreiteter Verwendung, selbst mit einer typischen hohen Auflösung, nicht hergestellt wurden. Im Gegenzug werden jetzt keine Standard-Definition-Schwarzweißmatrizen für hergestellt die neueste Technologie Ex-Ansicht HAD II und Super HAD II.

In Bezug auf die Empfindlichkeit sind CCDs in jedem Fall immer noch ein unerreichbarer Maßstab für CMOS, so dass sie mit Ausnahme von Megapixel-Versionen, die sehr teuer sind und hauptsächlich für spezielle Aufgaben verwendet werden, immer noch weit verbreitet sind.

CMOS: Vor- und Nachteile

CMOS-Sensoren wurden Ende der 1970er Jahre erfunden, die Produktion begann jedoch erst in den 1990er Jahren aufgrund technologischer Probleme. Und sofort wurden ihre wichtigsten Vor- und Nachteile umrissen, die auch heute noch relevant sind.

Zu den Vorteilen gehören eine bessere Integration und Effizienz des Sensors, ein größerer Dynamikbereich, eine einfache Produktion und geringere Kosten, insbesondere für Megapixel-Optionen.

Andererseits weisen CMOS-Sensoren eine geringere Empfindlichkeit auf, da bei sonst gleichen Bedingungen große Verluste in den Filtern der RGB-Struktur eine kleinere Nutzfläche des lichtempfindlichen Elements sind. Aufgrund der Vielzahl von Übergangselementen, einschließlich Verstärkern im Pfad jedes Pixels, ist es viel schwieriger, die Gleichmäßigkeit der Parameter aller empfindlichen Elemente im Vergleich zu CCD sicherzustellen. Fortschritte in der Technologie haben die CMOS-Empfindlichkeit jedoch näher an die besten CCD-Samples gebracht, insbesondere in Megapixel-Versionen.

Frühe Befürworter von CMOS argumentierten, dass diese Strukturen viel billiger wären, da sie mit der gleichen Hardware und Technologie wie die Speicher- und Logikchips hergestellt werden könnten. In vielerlei Hinsicht wurde diese Annahme bestätigt, jedoch nicht vollständig, da die Verbesserung der Technologie zu einem hinsichtlich der Komplexität nahezu identischen Produktionsprozess führte wie bei CCD.

Mit der Erweiterung des Verbraucherkreises über das Standardfernsehen hinaus begann die Auflösung von Matrizen kontinuierlich zu wachsen. Dies sind Haushalts-Camcorder, elektronische Kameras und Kameras, die in die Kommunikation eingebaut sind. Für mobile Geräte ist das Thema Effizienz übrigens sehr wichtig, und hier hat der CMOS-Sensor keine Konkurrenz. Zum Beispiel seit Mitte der neunziger Jahre. Die Auflösung der Matrizen ist jährlich um 1–2 Millionen Elemente gestiegen und erreicht nun 10–12 Mpx. Darüber hinaus hat die Nachfrage nach CMOS-Sensoren zugenommen und übersteigt heute 100 Millionen Einheiten.

CMOS: verbesserte Empfindlichkeit

Die ersten Proben von Überwachungskameras in den späten 1990er - frühen 2000er Jahren mit CMOS-Sensoren hatten eine Auflösung von 352 x 288 Pixel und eine Empfindlichkeit von etwa 1 Lux, selbst für die Schwarzweißversion. Die Farbversionen der Standarddefinition hatten eine Empfindlichkeit von etwa 7-10 Lux.

Was Lieferanten anbieten
Gegenwärtig hat die Empfindlichkeit von CMOS-Matrizen sicherlich zugenommen, aber für typische Versionen eines Farbbildes überschreitet sie Werte in der Größenordnung von mehreren Lux bei vernünftigen F-Werten der Zielzahl (1,2–1,4) nicht. Dies wird durch die Daten der technischen Merkmale von IP-Videoüberwachungsmarken bestätigt, die CMOS-Sensoren mit progressivem Scan verwenden. Diejenigen Hersteller, die eine Empfindlichkeit von etwa Zehntel Lux angeben, geben normalerweise an, dass dies Daten für eine niedrigere Bildrate, einen niedrigeren Akkumulationsmodus oder zumindest eine aktivierte und ausreichend tiefe AGC (AGC) sind. Darüber hinaus erreicht für einige Hersteller von IP-Kameras die maximale AGC einen umwerfenden Wert von -120 dB (1 Million Mal). Es ist zu hoffen, dass die Empfindlichkeit für diesen Fall nach Ansicht der Hersteller ein anständiges Signal-Rausch-Verhältnis voraussetzt, das es ermöglicht, mehr als nur Schnee auf dem Bildschirm zu beobachten.

Innovation verbessert die Videoqualität
Um die Eigenschaften von CMOS-Sensoren zu verbessern, hat Sony eine Reihe neuer Technologien vorgeschlagen, die einen praktischen Vergleich von CMOS-Sensoren mit CCDs in Bezug auf Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis in Megapixel-Versionen ermöglichen.

Die neue Technologie zur Herstellung von Exmor-Matrizen basiert auf der Änderung der Einfallsrichtung des Lichtstroms auf der Matrix. In einer typischen Architektur trifft Licht durch und an den Leitern der Matrixschaltung vorbei auf die Vorderseite des Siliziumwafers. Licht wird von diesen Elementen gestreut und blockiert. Bei der neuen Modifikation tritt Licht in die Rückseite des Siliziumwafers ein. Dies führte zu einer signifikanten Erhöhung der Empfindlichkeit und Rauschreduzierung der CMOS-Matrix. In Abb. 5 zeigt den Unterschied zwischen den Strukturen einer typischen Matrix und einer Exmor-Matrix, die im Abschnitt gezeigt sind.

Foto 1 zeigt Bilder eines Testobjekts, das bei 100 Lux Beleuchtung (F4.0 und 1/30 s) mit einer CCD (Frontalbeleuchtung) und einer CMOS Exmor-Kamera mit dem gleichen Format und der gleichen Auflösung von 10 Mpx erhalten wurde. Offensichtlich ist das CMOS-Kamerabild mindestens so gut wie das CCD-Bild.

Eine andere Möglichkeit, die Empfindlichkeit von CMOS-Sensoren zu verbessern, besteht darin, die rechteckige Anordnung von Pixeln mit einer zeilenweisen Verschiebung von roten und blauen Elementen aufzugeben. In diesem Fall werden beim Aufbau eines Auflösungselements zwei grüne Pixel verwendet - blau und rot aus verschiedenen Zeilen. Stattdessen wird eine diagonale Anordnung von Elementen unter Verwendung von sechs benachbarten grünen Elementen vorgeschlagen, um ein Auflösungselement zu bilden. Diese Technologie wird als ClearVid CMOS bezeichnet. Für die Verarbeitung wird ein leistungsfähigerer Bildsignalprozessor angenommen. Der Unterschied in den Strukturen der Anordnung der farbigen Elemente ist in Fig. 1 dargestellt. 6.

Die Informationen werden von einem Hochgeschwindigkeits-Parallel-Analog-Digital-Wandler ausgelesen. Gleichzeitig kann die Bildrate des progressiven Scans 180 und sogar 240 fps erreichen. Die parallele Erfassung von Informationen eliminiert die für CMOS-Kameras mit sequentieller Belichtung und Signalauslesung übliche diagonale Bildverschiebung, den sogenannten Rolling-Shutter-Effekt, wenn die charakteristische Unschärfe sich schnell bewegender Objekte vollständig fehlt.

Foto 2 zeigt Bilder eines rotierenden Lüfters, die von einer CMOS-Kamera mit 45 und 180 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurden.

Voller Wettbewerb

Wir haben Sony-Technologien als Beispiele angeführt. Natürlich werden CMOS-Matrizen wie CCDs von anderen Unternehmen hergestellt, wenn auch nicht in einem solchen Maßstab und nicht so bekannt. In jedem Fall geht jeder auf die eine oder andere Weise ungefähr den gleichen Weg und verwendet ähnliche technische Lösungen.

Insbesondere die bekannte Technologie von Panasonic Live-MOS-Matrizen verbessert auch die Eigenschaften von CMOS-Matrizen erheblich und natürlich durch ähnliche Verfahren. Bei Panasonic-Matrizen wird der Abstand von der Fotodiode zur Mikrolinse verringert. Vereinfachte Signalübertragung von der Fotodiodenoberfläche. Die Anzahl der Steuersignale wurde von 3 (Standard-CMOS) auf 2 (wie bei CCD) reduziert, wodurch der lichtempfindliche Bereich des Pixels vergrößert wurde. Ein rauscharmer Fotodiodenverstärker wird verwendet. Eine dünnere Sensorschichtstruktur wird verwendet. Reduzierte Versorgungsspannung reduziert Rauschen und Matrixerwärmung.

Es kann festgestellt werden, dass Megapixel cMOS-Matrizen kann bereits erfolgreich mit CCD konkurrieren, nicht nur hinsichtlich des Preises, sondern auch hinsichtlich der problematischen Eigenschaften dieser Technologie wie Empfindlichkeit und Geräuschpegel. In herkömmlichen CCTV-Fernsehformaten sind CCD-Matrizen jedoch immer noch nicht wettbewerbsfähig.

Eine Kamera, die nicht eingerichtet werden muss, um eine großartige Aufnahme zu erzielen, ist nicht länger überraschend. Wir bewegen uns in Richtung Automatisierung, und Automaten leisten oft einen viel besseren Job als Menschen. In der Tat können Laien auf dem Gebiet aller Arten von Verschlusszeiten, Blenden und Brennweiten die Kameraparameter nicht so gut einstellen wie die Automatisierung. Die Sony DSC-W120 ist mehr als nur eine automatische Kamera. Der BIONZ-Prozessor denkt darüber nach, großartige Fotos zu machen. Er versteht die Feinheiten der Fotografie ebenso wie ein professioneller Live-Fotograf! Die Kamera ist mit einem hochempfindlichen Super HAD CCD ausgestattet, kann auf Gesichter fokussieren und sogar ein Lächeln erkennen. Aufgenommene Fotos können mit Musik angesehen werden ... Und all diese Pracht befindet sich in einem stilvollen farbigen Aluminiumgehäuse, das leicht und langlebig ist und keine Angst vor Tropfen und Kratzern hat.

Super HAD CCD hat keine Angst vor der Dunkelheit

Die Auflösung der Sony DSC-W120 beträgt 7,2 Megapixel. Es passiert mehr ... Ja, es passiert. Aber Kameras mit einer höheren Sensorauflösung haben manchmal nicht das, was die Sony DSC-W120 hat. Die betreffende Kamera verfügt also nicht nur über eine CCD-Matrix, sondern auch über eine Super-HAD-CCD. Die maximale Lichtempfindlichkeit erreicht ISO 3200. Sie verwendet größere Mikrolinsen als herkömmliche CCDs, wodurch der Sensor mehr Licht einfängt und daher auch bei schlechten Lichtverhältnissen gute Fotos macht. An sich erzeugt die CCD-Matrix praktisch kein "Rauschen" (fremde Farbflecken), so dass dunkle Bilder nicht durch sie verdorben werden. Das einzige ist, dass es bei Aufnahmen im Dunkeln etwas langsamer werden kann. Dies ist ein technologisches Merkmal aller CCDs. Während wir uns mit dem Thema Rauschen befassen, möchten wir hinzufügen, dass beim Sony DSC-W120 die Rauschunterdrückung durchgeführt wird, bevor das Bild vom Prozessor verarbeitet wird (Clear RAW NR-Rauschunterdrückung, der Hersteller bezeichnet diese Funktion als „Rauschunterdrückung im RAW-Kanal“). Daher empfängt der Prozessor ein bereits verbessertes Bild und "bringt" es schließlich, während er seine Ressourcen nicht dafür aufwenden muss, zu erkennen, wo das Rauschen ist und wo sich die erfassten Objekte befinden. Infolgedessen ist die Ausgabe ein Bild nicht mit "geglättet", sondern ohne "Rauschen"!

Der BIONZ-Prozessor kennt sein Geschäft

Genießen Sie also Ihren Urlaub oder Ihre Geschäftsreise, genießen Sie die angenehmen Ereignisse in Ihrem Leben und speichern Sie sie auf Ihrem Foto, indem Sie einfach auf den Auslöser klicken. Denken Sie nicht an die Feinheiten der Fotografie, damit sie Ihre angenehme Zeit nicht beeinträchtigen, und der BIONZ-Prozessor kümmert sich um die Einstellungen. Es ist klar, dass er Belichtung, Blende und Verschlusszeit einstellt, dies wird vom Prozessor jeder Digitalkamera durchgeführt. Mal sehen, wozu BIONZ sonst noch fähig ist. Wenn Sie nicht mit einem Stativ fotografieren, ist ein Händedruck unvermeidlich, und das Bild kann „verschwommen“ sein. "Dummheit" kann auch auftreten, wenn das Motiv versehentlich bewegt wird. Das Super SteadyShot-System bekämpft dieses Phänomen. Es ist eine Kombination aus optischen und digitalen Bildstabilisierungstechnologien. Spezielle Kreiselsensoren erkennen, dass die Kamera zittert, und der Prozessor schaltet Miniatur-Elektromotoren ein, die das Objektiv im Takt des Schüttelns vibrieren, sodass das Bild klar ist (optische Stabilisierung). Wenn sich das Motiv zu bewegen beginnt, erhöht das System die Lichtempfindlichkeit des Sensors und das Motiv wird nicht "unscharf" (digitale Stabilisierung). Wie jede moderne Digitalkamera mit Selbstachtung verfügt auch die Sony DSC-W120 über eine Gesichtserkennungsfunktion (Gesichtserkennung). Es werden bis zu 8 Gesichter erkannt. Hier zeigt uns der BIONZ-Prozessor erneut seine Fähigkeiten. Wie bei vielen anderen Prozessoren kann die Kamera nicht nur auf Gesichter im Rahmen fokussiert werden. Der Weißabgleich wird nicht nach der Lichtquelle, sondern nach dem Gesicht der aufgenommenen Person korrigiert, sodass das Bild in einer natürlichen Farbe ohne fremde Farbtöne erhalten wird. Zusätzlich tritt eine Teintkorrektur bei schlechten Lichtverhältnissen auf. Sie können festlegen, ob Sie sich auf die Gesichter von Erwachsenen oder Kindern konzentrieren möchten. Eine ähnliche Funktion ist der Smile Shutter (wörtliche Übersetzung für "Smile Shutter"). Seine Essenz liegt in der Tatsache, dass der Kameraverschluss in dem Moment ausgelöst wird, in dem eine Person im Rahmen lächelt, wobei die Empfindlichkeit auf die Breite des Lächelns eingestellt ist. Auch hier können Sie die Kamera so konfigurieren, dass der Verschluss ausgelöst wird, wenn ein Erwachsener oder ein Kind lächelt. Wenn Sie in diesem Modus einfach den Auslöser drücken, wird kein Bild angezeigt. Es ist notwendig, dass die Person, die gefilmt wird, lächelt, wenn der Knopf gedrückt wird, und erst dann wird der Verschluss ausgelöst. Unter den angebotenen Aufnahmemodi gibt es einen ungewöhnlichen "Schnappschuss" -Modus. Bei der Aufnahme wird das Motiv im Vordergrund (eine Person, ein Blumenstrauß) klar und der Hintergrund leicht unscharf. Wenn Sie ein Display als Sucher verwenden, können Sie ein Raster darauf anzeigen, um nach dem sogenannten "Goldenen Schnitt" zu suchen. Es besteht aus zwei parallelen Linien, die senkrecht zu zwei anderen parallelen Linien stehen. Am Schnittpunkt dieser Linien müssen Sie die wichtigsten Elemente des aufgenommenen Objekts platzieren. Sie können auch Videos aufnehmen. Die Dauer des Videos wird durch die Menge an freiem Speicherplatz im Speicher des Mediums begrenzt, auf dem es gespeichert ist.

Die Kamera ist einfach zu bedienen!

Man könnte sagen, dass diese Kamera bei so vielen Funktionen schwer zu steuern ist ... Tatsächlich sind die Bedienelemente sehr einfach! Das Menü ist russifiziert, die Schaltflächen sind mit allen bekannten Symbolen oder Beschriftungen ("Home", "Menü") gekennzeichnet.

Dank des Aluminiumgehäuses wird die Kamera beim Herunterfallen nicht zerkratzt oder zerbrochen. Um die Wahrscheinlichkeit eines Herunterfallens zu verringern, empfehlen wir die Verwendung des mitgelieferten Riemens. Legen Sie es an Ihr Handgelenk und wenn Sie die Kamera versehentlich von Ihren Händen lösen, fällt sie nicht herunter.

Es ist sehr praktisch, mit aufgenommenen Fotos zu arbeiten

Tolle "Fotos" sind toll, aber sie müssen irgendwo gespeichert werden. Das Speichervolumen der Kamera beträgt 15 MB. Ein Bild mit einer maximalen Auflösung von 7,2 Megapixeln benötigt ca. 3 MB. Dies bedeutet, dass nicht mehr als 5 Bilder in einem eigenen Speicher gespeichert werden können. Nicht genug ... Aber Sie sollten es auch nicht als Hauptträger betrachten. Bilder müssen auf einer Speicherkarte gespeichert werden, und Ihr eigener Speicher kann hilfreich sein, wenn die Speicherkarte bereits voll ist und Sie einige weitere Bilder aufnehmen müssen. Sie können MemoryStick PRO Duo-Karten mit bis zu 16 GB verwenden. Wenn Sie eine Karte dieser Größe (16 GB) kaufen, können Sie etwa 8.000 7,2-Megapixel-Bilder darauf speichern. Im Lieferumfang ist keine Speicherkarte enthalten, sodass Sie eine Karte der gewünschten Größe kaufen können. In unseren Filialen finden Sie eine große Auswahl an Speicherkarten. Wenn eine Speicherkarte installiert ist, werden Bilder darauf aufgezeichnet, und wenn sie nicht installiert ist, in ihren eigenen Speicher. Sie können die aufgenommenen Fotos auf dem Display anzeigen. Das 6,4 cm große Display zeigt Ihre Fotos und Videos in ihrer ganzen Pracht!

Auf dem Display können Sie Fotos in einer Diashow mit Musik anzeigen! Sie können eine der acht von der Kamera angebotenen Musikoptionen auswählen oder Ihre eigenen hochladen. Die Lautstärke ist einstellbar. Sie können Ihre Musik mit der auf der mitgelieferten CD enthaltenen Musikübertragungssoftware hochladen. Die Dauer jeder Musikdatei sollte nicht mehr als 5 Minuten betragen. Die Bilder müssen auf einen Computer übertragen werden. Sie können natürlich die Speicherkarte herausnehmen und einen Kartenleser verwenden. Sie können die Kamera jedoch an einen Computer anschließen, dann wird die Speicherkarte oder der eigene Speicher der Kamera vom Standard bestimmt windows-Tools Da keine externen Programme installiert werden müssen, können Sie Bilder sofort auf Ihren Computer übertragen. Enthält ein Kombinationskabel zum Anschließen der Kamera an den USB-Anschluss eines Computers und den Cinch-Eingang des Fernsehgeräts. Sie können die aufgenommenen Bilder drucken, indem Sie die Kamera mit einem USB-Kabel direkt an einen Pict Bridge-kompatiblen Drucker anschließen. Diese Drucker und Verbrauchsmaterialien werden in unseren Filialen verkauft. Die in der Kamera gespeicherten Standbilder können auf einem HD-Fernseher angezeigt werden. Es gibt einen speziellen Aufnahmemodus zum Anzeigen von Fotos auf einem solchen Fernseher. Sie müssen ein spezielles Komponentenkabel erwerben, um die Kamera und das Fernsehgerät zu verbinden.

ION-Urteil

Die Sony DSC-W120-Kamera erwies sich hinsichtlich Funktionalität und Kosten als optimal ausbalanciertes Gerät. Für einen relativ niedrigen Preis erhalten Sie Funktionen, die in teureren Kameras nicht zu finden sind. Natürlich können Sie während der Diashow und der Funktion zur Erkennung von Lächeln auf Musik verzichten. Und im Allgemeinen können Sie auch auf eine Kamera verzichten. Sony lädt Sie ein, nicht auf etwas zu verzichten, sondern im Gegenteil zu genießen und gute Qualität Bilder und schöne Ergänzungen.

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Alles, was Sie über das DSP Effio und das 960H-Format wissen wollten, aber Angst hatten zu fragen.

Trotz der Tatsache, dass alle Prozessoren der Linie in Kombination mit CCD-Matrizen im 510H- oder 760H-Format arbeiten können, sind progressivere Matrizentypen im 960H-Format von größtem Interesse. Und dieses Interesse ist keineswegs überraschend, denn früher war es für analoge Systeme unmöglich, auf der horizontalen Seite eine Auflösung von 700 TVL zu erreichen, wie dies bei neuen Matrizentypen mit DSP Effio möglich ist.

Der erste Sensor mit 960H-Technologie war Super HAD II, der mit einer bereits verbesserten und etablierten Technologie entwickelt wurde. Dann kam der EXview HAD II CCD, der im Gegensatz zu seinem Vorgänger einen neuen progressiven Filter und ein neues optisches Element erhielt. Die Lichtempfindlichkeit des zweiten Modells in der Reihe neuer Matrizen war trotz der reduzierten Pixelgröße nicht schlechter als die Empfindlichkeit der 760H "Super HAD II" -CDDs (insbesondere beim ICX639BKA).

Zum Vergleich der Eigenschaften von CCD-Matrizen von Sony , Wir haben eine Vergleichstabelle für 700TVL, PAL-Videoaufzeichnungen vorgelegt.

Sony-Technologien für die Matrixproduktion

Super hatte CCD II

Die Super HAD CCD II-Technologie ist ein High-End-Sensorelement von Sony - CCD HAD (Hole-Accumulation Diode) mit einer Grundempfindlichkeit von 1000 mV oder mehr pro Pixelflächeneinheit - 1 μm2 (Farbe bei F5.6 / Schwarzweiß: F8 - in einem Modus, der der Ansammlung einer Ladung von 1 Sek. Dauert).

Super EXview hatte CCD II

"EXview HAD CCD II" - ein fortschrittlicher Hochleistungssensor von Sony - CCD HAD (Hole-Accumulation Diode) mit einer Basislichtempfindlichkeit von 1000 mV oder mehr pro Pixelfläche - 1 μm2 (Farbe bei F5.6 / Schwarzweiß: F8 - in einem Modus, der der Akkumulation einer Ladung von 1 Sek. entspricht). Das neue Sensormodell hat die Lichtempfindlichkeit im Infrarot- und Nahinfrarotbereich verbessert, wie die vorherige "EXview HAD CCD" -Technologie.

Über Sony Effio heute ...

Moderne Realitäten sind derart, dass die Verbraucher mit den Technologien, auf denen CCTV-Kameras basieren, gründlich vertraut sein müssen, insbesondere wenn ein Kaufbedarf besteht. Anbieter von CCTV-Kameras (insbesondere Online-Shops) geben bei weitem keine vollständigen Informationen über die von ihnen verkauften Produkte an. Die Tatsache, dass eine mit DSP Effio ausgestattete Kamera im Sortiment verkauft wird, bedeutet nicht alle ihre Fähigkeiten. Dies ist dasselbe wie der Verkauf eines Autos, bei dem nur Marke und Modell angegeben werden, ohne zusätzliche Motoreigenschaften und andere Dinge. Zum Beispiel hat ein Camcorder, der auf dem Effio-E-Prozessor basiert, nur minimale Funktionen und verfügt nicht über Funktionen wie ATR-EX, Sens-UP, WDR und andere.

Dies ist jedoch nicht das Schlimmste, da im Camcorder die unterschiedlichste CCD-Matrix installiert werden kann, die alle Vorteile moderner Prozessoren von Sony bestimmt. Wenn das CCD beispielsweise das 960H-Format nicht unterstützt, hat das Ausgabebild keine Auflösung von 700 TVL, ist jedoch viel niedriger.

Leider kann der Verbraucher das Gerät der CCTV-Kamera visuell nicht bestimmen, nämlich herausfinden, welcher Prozessortyp und welche Matrix installiert sind. Selbst aus dem ausgegebenen Videobild ist es schwierig zu bestimmen, da moderne Videoüberwachungssysteme zusätzliche Methoden zur Digitalisierung des Videosignals verwenden.

Um den Austausch von Geräten und den Kauf von Geräten zu vermeiden, die nicht den technischen Merkmalen entsprechen, fordern die Händler daher vollständige Informationen über die CCTV-Kamera an. Nur für detaillierte technische Eigenschaften Sie werden in der Lage sein, die tatsächliche Ausstattung des Geräts zu verstehen: das Format und die Technologie der CCD-Matrix sowie die Serien des verwendeten Effio-Prozessors.

Stellvertretender Entwicklungsdirektor Andreev Kuzma.