Ccd Sensör Mi? Ve Cmos Sensör Mi?

Bu konu, başlangıçta çok tartışıldı ve hala tartışılmaya da devam edilmektedir.Konuyla ilgili, yararlı olacağını düşündüğüm kısa bilgiler vererek tartışma başlatmak istiyorum.

1)Başlangıçta CCD sensörler, CMOS sensörlere oranla özellikle gürültü açısından çok üstündü. CCD sensörlerde veriler seri şekilde, analog olarak okunduktan sonra, ADC(analog digital dönüştürücüler) kullanılarak sayısala(digital)çevrilir. Bu proses seri olduğundan çok yavaşdır. Pixel(resim elemanı) sayısı arttırımına gidildiğinde ve hız da düşünüldüğünde problem CCD ler açısından çıkmaza doğru gitmektedir. Ancak üretimi açısından pahallı bir yöntem olmasına rağmen, hala hızın fazla önemli olmadığı, orta format profesyonel makinalarda tercih edilebilmektedir.

1)CMOS sensörlerin başlangıçta gürültüleri çok fazla olduğunu belirtmiştim. Ancak günümüzde bu yönde önemli gelişmeler kaydedildi. CMOS sensörlerde veri paralel yapıya uygun biçimde toplanmaktadır. Her pixel değeri, CCD lerin aksine, bağımsız olarak pixel düzeyinde adreslenerek okunabilmektedir. Belirtilen pixel bağımsızlığı bazı sorunlar yaratabilmektedir. Bunlara kısaca değinmek isterim.

a)Gerekli elektronik elemanlar pixel içine yerleştirilmektedir. Dolayısı ile, pixel içine ışığın düştüğü pencere alanı(fill factor) daraldığından, gürültü artmakta ve "dynanic range" kötüleşmekte(örneğin renk ve gölge tonları) idi. Ancak yarı-iletken teknolojilerine bağlı geliştirilen özel yöntemler ve bunlara ilaveten, her pixel önüne yanlardan gelen ışıkları pixel merkezine toplayabilen, özel yüzey yapısına sahip mercekler kullanan teknolojiler sayesinde( Canon stesinden bu konuda bilgiler edinilebilir) doluluk boşluk (fill factor) faktörleri oldukca iyileştirildiğinden, "dynamic range" arttı ve gürültü oldukca azaltıldı. Diğer taraftan, teknolojik gelişmeye paralel olarak, pixel mercekleri arası boşluklar(mesafeler) daha fazla daraltıldı. Ayrıca sensör önüne yerleştirilen koruyucu saydam tabakanın hemm kalınlığı inceltilde, hemde ışık geçirme katsayıları iyileştirildi.Bu yapılan işlemlerin hepsi pixel verimini, dolayısı ile dynamic range arttırdı. Bunlara ilaveten, özellikle Canon her pixel için bağımsız olarak, gürültüyü(rastlantı gürültüsünü) analog olarak(ölçülen ışık değerleri sayısallaştırılmadan önce) azaltan yöntemler de geliştirdi.

b) CMOS ların diğer bir problemi de, her pixel özdeş özelikte üretilemeyeceğinden, eşit olmayan pixel hatalarının oluşmasıdır. Örneğin homojen bir beyaz zemin, homojen aydınlatılarak fotoğraflandığında, pixel hataları düzeltilmemişse, pixel'ler arası farklar gözlenebilir . Her pixel hatası bilindiğinden( perde kapalıyken yapılacak boş çekim ile hatalar ölçülebilir), sayısal sistemlerde rahatlıkla hata düzeltmesi yazılımla, görüntü oluşum aşamasında yapılabilmektedir. Dolayısı ile CMOS sensörlerin bu problemi de büyük oranda çözülmüştür.

c)CMOS sensörlerin diğer bir problemi de, bir kare çekildiğide, daha önceki çekimlerden arda kalan bazı elektronların, pixel havuzunda birikmesi dir. Bu birikimler gürültü olarak bir sonraki çekimlere yansımakta dır. Özellikle Canon bu arda kalan birikmiş elektronlerı hızlı boşatmaya yarayan teknikler geliştirmiştir. Böylece bu gürültü türü de önemli ölçüde azaltılmıştır.

d)Sensör üretimine bağlı teknolojik gelişmeler dışıda, diğer önemli gürültü azaltıcı algoritmalar geliştirilmiştir. Örneğin CMOS sensörler çok hızlı olduğundan, bir kare çekimi için, deklaşöre basıldığında, ardarda birden çok kare çekilerek aritmetik ortalama alınması(başka aritmetik yöntemler de kulanılarak) ile büyük oranda gürültü azaltımı sağlanabilmiştir. CPU (veya DSP)yongalarının ve bellek hızlarının artması da işi CMOS lehine dahada kolaylaştırmıştır. Gelecek CMOS'lar için parlak gözükmektedir.

Katılımcıların eklemesi ile bu bilgilerin daha da genişleyebileceğini düşünmekteyim.



#onuraltan' tarafından 28.01.2008 16:51:27 tarihinde düzenlendi.


#onuraltan' tarafından 29.01.2008 08:16:45 tarihinde düzenl