CMOS的中文学名为互补式金属氧化物半导体，是主要使用硅和锗来制造的一种半导体芯片，其中的C表示互补，是指在芯片中同时存在N极型和P极型半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像，同时能够达到低功耗的效果，互补的设计能够使其静态功耗几乎为0，只在工作时电路打开的一小段时间有功耗。
CMOS芯片
CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器，也就是我们常用的手机和相机中的图像传感器。得益于相机和手机的迅速发展，CMOS的市场份额已经是CCD传感器的10倍以上，目前CCD传感器只在一些对分辨率要求较高的卫星上和实验室中使用。CMOS对比CCD的优势是更加灵活的图像捕获、更高的灵敏度、更宽的动态范围、更高的分辨率、更低的功耗以及更加优良的系统集成等。
CMOS图像传感器
无论是CCD还是CMOS，其目的无非就是将光信号转化为电信号，并且这种电信号还能够后期存储、查看和修改。
传感器的封装方式
固态图像传感器芯片包含由光敏元件，微透镜和微电子元件组成的像素。在相机中，通常在传感器前面有镜头，镜头里面是由多个镜片组成的镜片组，图像传感器接收通过透镜或其他光学器件聚焦的入射光。CMOS传感器使用片上模数转换器将光子转换为电子，然后转换为电压，最后转换为数字值，这些数值最终存储在内存中。
相机的镜头组成
在早期，由于技术上的限制只能制造出单色的传感器，拍摄出来的相片只在灰度上有所区别，即我们常说的黑白照片。随着技术的发展和不断探索，彩色的传感器被发明出来，其原理是在光电转化之前加入不同颜色的滤光片，即我们熟知的三原色：红绿蓝。白光在经过滤光片以后分别进入不同的子像素，经过记录和处理能够合成出彩色的图片
黑白的传感器和彩色传感器
我们知道CMOS传感器是由硅制成的，而彩色传感器需要对不同颜色的光进行光电转化，不同颜色的光的波长不同，硅材料对不同波长的光的相应情况不一样，我们用一种更准确地了解传感器对光的敏感性的方法是读取其光谱响应图（也称为量子效率图），简单来说就是CMOS对不同波长的光的反应是不同的。
光谱响应图
可见光的波长在360nm~780nm，从图中可以看到绿光在550nm附近的量子效率最高，红光在650nm附近的量子效率最高，想要还原图像的原始色彩就需要对三原色的比例进行调整，这对于相机厂商和相机厂商是一个重要的课题，不同相机品牌通常由自己的特色，如索尼、徕卡和哈苏等相机厂商。
总的来说，CMOS传感器就是使用硅材料制成的一种芯片，这种芯片能够将光信号转化为电信号，目前CMOS传感器的应用已经全面超越的CCD，并在一些方面优于CCD，未来还会出现更过更好的CMOS传感器。
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 举报，一经查实，本站将立刻删除。
微信扫一扫 
