سنسورهای تصویر (Image Sensors) المان هایی هستند که برای تبدیل تصاویر به سیگنال‌های الکترونیکی به کار می‌روند.
سنسورهای تصویری المان‌هایی هستند که برای تبدیل تصاویر به سیگنال‌های الکترونیکی به کار می‌روند. بازار جهانی سنسورهای تصویری رشد زیادی را به دلیل پیشرفت‌هایی که در دهه پیش حاصل شده؛ تجربه کرده است و کاربردهای متنوعی برای این گونه سنسورها به وجود آمده‌است. به عنوان مثال، از سنسورهای تصویری در سفینه (IRIS) ناسا استفاده شد تا اولین تصاویر از خورشید را ضبط کند.
انواع سنسور تصویر
دو نوع سنسور تصویری در بازار موجود می‌باشد.
(CCD)
(Charged-coupled Device)
(CMOS)
(Metal Oxide Semiconductor)
سنسور تصویر CCD چیست؟
در سال 1969 ویلارد و جرج اسمیت و آزمایشگاه AT & T Bell سنسور CCD را اختراع کردند و این سنسور در سال 1971 روانه بازار شد.
سنسورهای CCD با استفاده از تکنیک‌های فوق العاده پیشرفته‌ای ساخته می‌شوند که انتقال شارژ در تراشه را بدون هیچ اعوجاجی ممکن می‌کند.
بنابراین، سنسورهای فوق العاده با کیفیت و با اعتمادی هستند که به نور نیز حساسیت زیادی دارند. خروجی تراشه به صورت ولتاژ آنالوگ می باشد. تصاویری که با استفاده از این سنسور به دست می آیند، کیفیت بالا و نویز فوق العاده پایینی دارند سرعت پردازش تصویر بالا می‌باشد و سنسور بسیار ساده و غیر پیچیده است.
با وجود اینکه سنسورهای CCD توان بیشتری از سنسورهای CMOS مصرف می کنند اگر نیاز به داده های تصویری با کیفیت باشد، به سنسورهای CMOS ارجحیت دارند.
سنسور تصویر CMOS چیست؟
CMOS یک تکنولوژی مدار مجتمع می باشد که برای ضبط تصاویر نیز می‌تواند به کار رود. المان‌های سنسورهای CMOS به راحتی می‌توانند درون یک تراشه تکی با استفاده از فرایندهای ساخت قطعات الکترونیکی مرسوم مجتمع شوند.
خروجی تراشه به صورت بیت‌های دیجیتال می‌باشد. سنسورهای CMOS ساختار پیچیده‌ای دارند اما ارزان قیمت‌تر از سنسورهای CCD هستند. هر پیکسل در سنسورهای CMOS می‌تواند به صورت جداگانه خوانده شود. پردازش تصویر سریع می باشد. در حالیکه حساسیت پایین است. در ضمن حساسیت این نوع سنسورها به نویز بیشتر می‌باشد.
پیشرفت‌هایی که در تکنولوژی سنسور CMOS صورت گرفته این سنسور را قادر می‌کند تا کارایی بیشتری داشته باشد.
طرز کار سنسورهای تصویر
هر سنسور دارای آرایه‌هایی از فتودتکتورها می‌باشد که به آنها پیکسل گفته می‌شود. پیکسل‌ها فوتون‌ها را در یک نقطه متمرکز می‌کنند و این فوتون ها تبدیل به الکترون می‌شوند.
الکترون‌هایی که در یک نقطه تجمع کرده‌اند، به سمت یک مدار تولید سیگنال و پردازنده حرکت می‌کند و بارهای الکتریکی به صورت خروجی با ولتاژی مشخص درمی‌آیند. سپس این ولتاژ تقویت می‌شود و یک دوربین را تغذیه می‌کند.
دیجیتال کردن سیگنال‌های آنالوگ این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا فایل‌های تصویر را به راحتی ذخیره و بازیابی کنند.
کاربرد سنسورهای تصویر
سنسورهای تصویر به طور گسترده در فضاپیماها، صنایع دفاعی، اتومبیل‌ها، المان‌های بیومتریک و … کاربرد دارند.
لیست زیر کاربردهای سنسور تصویر را با جزئیات بیشتری شرح می‌دهد:
- دستگاه‌های تصویر برداری مانند دوربین‌های دیجیتال، ماژول‌های دوربین، گوشی‌های هوشمند، دوربین‌های امنیتی، PDA ها (Personal Digital Asistance)، دید ربات و ویدیو کنفرانس‌ها
- ماوس‌های نوری، اسکن کردن مدارک، بارکدخوان‌ها
- بازی و اسباب بازی‌ها
- کاربردهای پزشکی ( رادیوگرافی دندان و کپسول‌های دارای دوربین برای آندوسکوپی)
- تصویربرداری علمی
