CMOSイメージセンサーはどのように動作するのですか?

CMOS (相補型金属酸化膜半導体) イメージ センサーは、半導体チップを使用して光を電気信号に変換するイメージ センサーの一種です。 CMOSイメージセンサーは、デジタルカメラ、スマートフォン、その他の電子機器で一般的に使用されています。

CMOS イメージ センサーの仕組みの基本的な概要は次のとおりです。

1. 光のキャプチャ :CMOSイメージセンサーは、ピクセルと呼ばれる小さな感光セルの配列で構成されています。光がピクセルに当たると、光の強度に比例した電荷が生成されます。

2. 電荷の転送と蓄積 :各ピクセルで生成された電荷は、ピクセル内にあるストレージ ノードに転送されます。この電荷蓄積プロセスにより、ピクセル値を保持する読み出しレジスタが生成されます。

3. 読み取りと処理 :読み出しレジスタに蓄積された電荷は、列並列読み出し回路を通じて読み出されます。各ピクセル値は増幅され、アナログ デジタル コンバーター (ADC) を使用してデジタル信号に変換されます。

4. 信号処理 :ADC からのデジタル信号は、ノイズ低減、色補正、画像強調などのさまざまな画像処理ステップを経て、最終画像が生成されます。

5. アウトプット :処理された画像データは、マイクロプロセッサやデジタル シグナル プロセッサ (DSP) などの外部プロセッサに送信され、さらなる処理と保存が行われます。

電荷結合素子 (CCD) イメージ センサーと比較して、CMOS イメージ センサーには次のようないくつかの利点があります。

- 消費電力の低減

- ノイズ性能の向上

- 処理回路との高集積化

- 読み出し速度の高速化

- オンチップ処理が可能

これらの利点により、CMOS イメージ センサーは、さまざまな用途でデジタル イメージングに最も広く使用されるテクノロジーになりました。