Nu există nici un argument că fotografia digitală a devenit un standard pentru stilul nostru de viață modern, pe piață intrând în fiecare zi aparate foto mai mici și mai compacte, care oferă o calitate uimitoare a imaginii. Dar ce face ca acest lucru să fie posibil? Secretul se află în senzorul de imagine. Acest episod al emisiunii Techquickie cu Linus Sebastian oferă o explicație rapidă și la obiect a senzorilor de imagine:

Ce sunt senzorii de imagine?

Senzorii de imagine imită în mod artificial procesul de transducție al unui ochi biologic. OK, așteptați, veți spune, ce este transducția? Este acțiunea sau procesul de conversie a energiei într-o altă formă.

Atunci, în fotografie, senzorii de imagine ne oferă posibilitatea de a capta imagini și videoclipuri de înaltă calitate mai direct într-un format digital pentru o utilizare ușoară.

Iată explicația condensată a lui Sebastian:

În ochiul uman, receptorii bastonașului și ai conului lucrează în combinație cu celulele ganglionare pentru a converti fotonii într-un semnal electrochimic pe care lobul occipital din creierul tău îl poate apoi procesa.

În cazul unui senzor de imagine, fotonii sunt captați sub formă de electroni încărcați și siliciu și convertiți într-o valoare de tensiune prin utilizarea condensatoarelor și amplificatoarelor, apoi transferați ulterior într-un cod digital care poate fi procesat de un calculator.

În timp ce acest lucru poate fi realizat în moduri diferite, majoritatea senzorilor funcționează destul de mult într-un mod similar. Marea diferență care îi separă este modul în care procesează stimulii. Există două forme de senzori mai ușor disponibile și mai mature: CCD (Charge Coupled Device) și CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

După cum explică Sebastian, senzorii CCD funcționează prin înregistrarea razelor de fotoni în siliciu, care conține o rețea de pixeli în formă de grilă. După ce încărcăturile de electroni sunt captate în această matrice de pixeli, acestea sunt apoi procesate de jos în susul grilei într-un registru cu deplasare în serie și sunt împinse afară câte o singură încărcătură pe rând pentru a fi convertite într-o tensiune analogică care este apoi transformată în codificare prin intermediul unui convertor analogic-digital.

Din moment ce acești senzori funcționează prin procesarea individuală a încărcăturilor de-a lungul liniilor unei matrice, acest sistem are nevoie de destul de multă energie pentru a funcționa. Dar, acest lucru înseamnă, de asemenea, că va exista mai puțin zgomot datorită utilizării minimizate a amplificatoarelor de tensiune. Din acest motiv, senzorii CCD sunt mai buni pentru anumite tipuri de fotografie, cum ar fi cea aeriană sau spațială.

Senzorii CMOS sunt cei pe care îi veți găsi de obicei în produsele de consum. Diferența dintre CMOS și CCD este că, în loc să amestece încărcăturile de electroni de-a lungul unei matrice pentru a fi apoi modificate, senzorii CMOS adaugă circuite suplimentare la fiecare pixel, permițându-i să facă practic toată procesarea individuală a semnalului, trimițându-l apoi direct în josul liniei către CPU.

Acest lucru elimină blocajul, ceea ce reduce consumul de energie și crește viteza de procesare.

Senzori de imagine CCD și CMOS comparați

CCD:

• Mai scump
• Consumă mai multă energie
• Mai puțin zgomot digital
• Mai bine în condiții de lumină slabă

CMOS:

• Mai puțin costisitor
• Utilizează mai puțină energie
• Mai mult zgomot digital
• Probleme cu obturatorul de rulare

Aceasta a fost o explicație și o comparație frumoasă și compactă a senzorilor de imagine CCD și CMOS. Sperăm că v-a lămurit câteva lucruri și v-a ajutat să înțelegeți puțin mai bine cum funcționează aparatul dumneavoastră foto.