CMOS:

استفاده از سنسورهای CMOS نیز در دوربین های مدار بسته زیاد شده و مقبولیت یافته، این سنسورها مورد مناسبی برای مصارف خانگی می باشند که دامنه استفاده از آنها نیز بسیار گسترده به نظر می رسد و سطوح اتوماسیون خانگی را بالا می برد چرا که بهای CMOS ها نسبت به مشابه خود ارزان تر نیز شده است از مزایای ارزنده این سنسورها حجم پایین تصاویر است، این مزیت در شبکه های بی سیم که دارای پهنای باند کمتری هستند بسیار مفید و کارآمد است.

از طرف دیگر خیلی از تولید کنندگان ناکید دارند که 1.3 اینچ CCD نسبت به 1.4 اینچ CCD برتری محسوسی دارند بدلیل آنکه 1.3 اینچ CCD قادر به دریافت حجم اطلاعات بیشتری هستند بخواطر همین است که سنسورهای 1.3 اینچ دو برابر 1.4 اینچ از نوع خود قیمت دارند که تحلیل گران دوربین های مدار بسته ای که بر پایه استاندارد CMOS طراحی شده را مزید بر علت می دانند.

CCD:

CCD مخفف واژه Charge Copled Device بوده و نوعی سنسور می باشد که بسیاری از دوربین های مدار بسته ای که الان تولید می شود دارای این سنسور است این سنسور که مجهز به چیپ حساس به نور می باشد و منطقه تحت پوشش به تعداد زیادی پیکسل تقسیم می کند و تصاویر از طریق لنز به سطوح چیپ ها رسیده و به تناسب شدت نور ورودی به هر پیکسل یک میزان مشخص بار الکتریکی ایجاد می کند در نتیجه تصویر نوری به یک تصویر الکتریکی تبدیل می شود یعنی یک مبدل نوری-الکتریکی است سنسور CCD در دوربین های مدار بسته رنگی و سیاه و سفید کاربرد دارد که CCD را می توان بعنوان یک شیفت رجیستر نیز نامید که وقتی با یک فوتودیود ترکیب می شود بهترین تصویر را ارائه می دهد

هدف از ساخت CCD برد در دوربین های عکاسی برای جایگزین کردن فیلم بوده و بعنوان حافظه تصویر مطرح بود که با کشف ظرفیت های جدید بدل به یک سنسور قدرتمند و حیاتی در دوربین هایمدار بسته CCTV و غیره شد هر جز از CCD که وظیفه تبدیل یک از تصویر به سیگنال الکتریکی را دارد پیکسل یا فوتوسایت نام دارد و به هر میزان تعداد این پیکسل ها در واحد سطح بیشتر باشد بخش هایجزئی تری از تصویر قابل مشاهده می باشد در نتیجه وضوح و کیفیت تصویر با بالاتر رفتن پیکسل ها افزایش می یابد در اینجا می خواهیم ببینیم پیکسل در دوربین مدار بسته از چی شکل می گیرد هر پیکسل از دیود و خازن شکل می گیرد بطوریکه نور فقط قادر است به دیود بتابد و خازن از تابش نور پوشیده می شود دیود ها وظیفه تبدیل نور به الکترون را نیز بر عهده دارند الکترون های تولید شده در خازن ذخیره می شوند و هر میزان نور تابیده شده شدید تر باشد میزان الکترون های تولید شده بیشتر می شود و خازن ها به مقدار بیشتری شارژ شده و ذخیره سازی می کنند وقتی نور به فتودیود می تابد فوتون باید در برخورد به انتها باعث تهیج الکترون های آن گردد بصورتی که اگر انرژی آن به میژان معینی باشد می تواند الکترون را از اتمها جدا کند

حال با استفاده از یک شیفت رجیستر سریال ولتاژ پایین ترین سطر بصورت سریال خوانده می شود و سپس پیکسل های سطر بالاتر ولتاژ خود را به پیکسل های همجوار سطر پایین تر می دهند و به این ترتیب تمام سطرهای یک ردیف جابجا می شوند این روال برای تمام پیکسل های فریم ادامه پیدا می کند و ولتاژ خوانده شده توسط یک مبدل از آنالوگ به دیجیتال تبدیل می گردد تا در مدارات بعدی استفاده شود

اولین سنسور CCD برای پردازش تصویر از سال 1971 میلا با ایعاد 100*100 پیکسل تولید گردید در حالیکه دارای بازدهی پائینی بوده و نتایج آن خوب نبود ولی این CCD باعث شد تلاش بیشتری برای آن بشود که با بالا رفتن تکنولوژی ابعاد پیکسل ها از اول تاکنون کوچکتر گردیده است بطوریکه از 12um در سال 1987 به 2.6um در سال 2001 رسیده و اینک CCD های پنج مگاپیکسلی در ابعاد بسیار کوچک وجود دارند CCD های بکار رفته در دوربین های مدار بسته CCTV ها از یک اینچ به 1.2 اینچ و سپس به 1.3 اینچ و در آخر به 1.4 اینچ رسیده است و ای در صورتی است که کوچک تر شدن ابعاد در CCD ها به دریافت کاهش نور در آنها انجامیده است

CCDاز جهت عملکرد تقریباً مانند چشم انسان کار می‌کند . نور از طریق یک عدسی وارددوربین مدار بستهو برروی یک پرده مخصوص تصویر می‌شود که تحت عنوان تراشهCCDشناخته می‌شود. تراشهCharge Coupled Device) CCD) که تصاویر با استفاده از آن گرفته می‌شوند از تعداد زیادی سلول تشکیل شده که همگی در یک تراشه با الگوی خاصی مرتب شده‌اند و تحت عنوان پیکسل(pixels)شناخته می‌شوند . زمانی کهتراشهCCDاین اطلا عات را دریافت می‌کند ، آن‌ها را به شکل سیگنال‌هایدیجیتالیاز طریق کابل‌هایی به سیستم دریافت‌کننده می‌فرستد و بعد تصاویر در این سیستم به صورت مجموعه‌ای از اعداد ذخیره می‌شوند.

 CMOS (complementary metal oxide semiconductor)

CMOSاز آنجا که روی این تکنولوژی کار زیادی صورت گرفته و تولید آن در حجم انبوه می باشد ، ساخت چیپ هایCMOSنسبت بهCCDارزانتر در می آید . دیگر مزیت این سنسورها نسبت بهCCDاینست که توان مصرفی آنها پایینتر می باشد . بعلاوه ، در حالی کهCCDتنها برای ثبت شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه برداری می افتد کاربرد دارد ، می توان ازCMOSبرای منظورهای دیگر، نظیر تبدیلآنالوگبهدیجیتال، پردازش سیگنال های لود شده ، تنظیم رنگ سفید(whiteBalance)، و کنترل های دوربین و … استفاده نمود.

همچنین می توان تراکم نقاط و عمق بیتی تصویر را به راحتی بدون افزایش بیش از اندازه قیمت ، بالا برد . بخاطر این مزیتها و سایر مزایا ، بسیاری از تحلیل گران صنایع اعتقاد دارند که نهایتا تمامی انواع دوربین دیجیتالازCMOSاستفاده خواهند نمود وCCDفقط دردوربینهای حرفه ایو گرانقیمتبکار خواهد رفت . در این تکنولوژی مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نویز و عدم توانایی در گرفتن عکس از موضوعات متحرک وجود دارد که امروزه با رفع این مشکلات ،CMOSدر حال رسیدن به برابری باCCDمی باشد . تا بحال سنسورهای تصویرCMOSبا استفاده از تکنولوژی 0.35 تا 0.5 میکرونی ساخته شده اند و چشم انداز آینده آن استفاده از تکنولوژی 0.25 میکرون می باشد.

سنسورFaveonبا 16.8مگاپیکسل(یعنی قدرت ایجاد تصاویری با وضوح 4096*4096 پیکسل) اولینسنسوریاست که با استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون ساخته شده است و یک پرش بزرگ را در صنعت ساخت سنسور تصویرCMOSبه نام خود ثبت نموده است . استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون امکان استفاده از تعداد بیشتری از پیکسل ها را در فضای فیزیکی معین فراهم کرده و بنابرین سنسوری با وضوح بالاتر به دست می‌آید.

ترانزیستورهای ساخته شده با استفاده از تکنولوژی 0.18 میکرون کوچکتر بوده و فضای زیادی از ناحیهسنسوررا اشغال نمی کنند که می توان از این فضا برای تشخیص نور استفاده نمود . این فضا بطور کارآمدی ، امکان طراحی سنسوری را که دارایپیکسل هایهوشمندتری بوده ، و در حین عکس برداری تواناییهای جدیدی را بدون قربانی کردن حساسیت نوری بهدوربینمی دهد ، فراهم می کند . با استفاده از این تکنولوژی 70 میلیون ترانزیستور و 4096 در4096 سنسور، فقط در فضایی برابر با 22mm*22mmقرار داده می شود و سرعتISOآن برابر با 100 بوده و محدوده دینامیکی آن 10 استپ است . انتظار میرود ، بعد از 18 ماه از تولید اینسنسوراستفاده از آن در وسایل حرفه ای نظیر اسکنرها ، وسایل تصویری پزشکی ، اسکن پرونده ها و آرشیو موزه ها شروع شود . در آینده ای طولانی تر، انتظار می رود که این تکنولوژی بطور وسیعی در وسایل معمولی موجود در بازار استفاده گردد.