Wybór między analizatorami obrazu typu CCD i CMOS
Jako producenci analizatorów obrazu typu CCD* i CMOS** zadajemy sobie pytanie, dlaczego są dwa różne podejścia do analizy obrazu?Technika CCD została opracowana do celów obrazowania i jest podstawową techniką, która, historycznie rzecz biorąc, zapewnia najwyższy poziom jakości obrazu. Z tego względu bardzo wymagające aplikacje dotyczące przetwarzania obrazu, takie jak zastosowanie profesjonalnych kamer lub najnowocześniejszych aplikacji wizyjnych, mają raczej tendencję do wykorzystywania analizatorów obrazu typu CCD, ponieważ te urządzenia zostały zaprojektowane i zbudowane jedynie w celu przetwarzania obrazu. Technika CMOS jest tak samo podstawową techniką, szeroko stosowaną w produkcji półprzewodników. Modyfikacja tych urządzeń może spowodować, że kawałek krzemu nabierze własności światłoczułych. Analizatory obrazu CMOS mogą zintegrować logikę cyfrową z mieszanym przetwarzaniem sygnałów bezpośrednio w urządzeniu analizującym obraz, ale jakość obrazu, dostępna przy użyciu tych urządzeń, jest niższa niż jakość uzyskana z analizatorów CCD.
Co się w zmienia w tej grze?Na arenie CMOS prowadzi się wiele prac mających na celu poprawienie jakości piksela, co zakończy się uzyskaniem takiej jakości, do której przyzwyczajeni są nabywcy używający urządzeń CCD.
Czego możemy oczekiwać po technologii CCD?Podczas gdy technologia CCD, patrząc z perspektywy pojedynczego piksela, jest stosunkowo dobrze rozwinięta, kontynuuje się prace zmierzające do znacznego podniesienia jakości obrazu, począwszy od prac nad zwiększeniem kwantowej sprawności urządzeń, zachowaniem wielkości ładunku przy zmniejszaniu rozmiarów piksela i eliminacji poziomu szumu. W miarę zwiększania się wymiarów matrycy, inne charakterystyki nabierają także dużego znaczenia, jak na przykład możliwość odczytu obrazu na matrycy ze znaczną szybkością, bez dodawania artefaktów na obrazie. To umożliwia analizatorowi CCD, który może przechwytywać zatrzymane obrazy o wysokiej rozdzielczości, także udostępnianie na wyjściu strumienia obrazów wideo, a więc (zależnie od aplikacji) istnieje możliwość przełączenia między różnymi trybami pracy analizatora.
Czy w przyszłości jedna z tych technik zdobędzie przewagę na rynku?Nasze rozmowy z klientami wskazują, że nie preferują oni jakiejś konkretnej techniki, ale raczej skupiają się na możliwościach przetwarzania obrazu i na możliwościach danej techniki. Firmy produkujące zintegrowane kamery lub cyfrowe urządzenia wspierające dla profesjonalnej fotografii najwyższej jakości o rozdzielczości przekraczającej 22 mln pikseli, zainteresowane są jakością obrazu, zakresem dynamiki, poziomem szumu, natomiast nie jest dla nich ważna określona technika. Firmy te są zainteresowane przede wszystkim spełnieniem wymagań stawianych im przez nabywców ich produktów. O ile obecnie jedyną drogą do zaspokojenia tych wymagań wydaje się technika CCD, CMOS w miarę rozwoju może równie dobrze spełnić te wymagania w przyszłości.
Po co więc to całe zamieszanie?Jeżeli nie jesteś zorientowany w niektórych zagadnieniach stanowiących część problemu, to łatwo jest postawić proste pytanie: „Czy powinienem zastosować CCD, czy też raczej CMOS?”. Ale nie jest to najlepszy sposób potraktowania problemu. Właściwym pytaniem byłoby raczej: „Jakiej czułości potrzebuję? Jakiej potrzebuję szybkości klatek? Jakiego zakresu dynamiki potrzebuję?” I to właśnie jest sposób identyfikacji techniki, która najlepiej zaspokoi twoje wymagania.
*Charge-Coupled Device
– urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym
**Complementary Metal-Oxide Semiconductor
– półprzewodnik metalowo-tlenkowy
