Gözetleme endüstrisinde, imager ve sensor veya image sensor (görüntü sensörü) birbirlerinin yerine kullanılmaktadır. Teknik olarak, görüntüleyici sensörün spesifik alt kümesini tanımlar. Gözetleme kameraları hakkında konuşurken, genel olarak görüntüleyici (imager) olarak ifade ederiz.
CCD vs CMOS:
Bir IP kamera tarafından görüntü yakalanırken, ışık lens aracılığı ile geçer ve görüntü sensörü üzerine düşer. Görüntü sensörü / imager, resim elementlerinden oluşur. Bunlar aynı zamanda pixel olarak da bilinir. Pikseller üzerine düşen ışığı alır. Alınan ışık miktarını karşılık gelen sayıda elektrona dönüştürürler. Işık ne kadar güçlüyse, o kadar electron oluşturulur. Elektronlar, voltaja dönüştürülür ve daha sonra bir A/D-dönüştürücü aracılığıyla sayılara dönüştürülür. Sayılardan oluşan sinyal, kamera içindeki elektronik devreler tarafından işlenir.
Renk filtreleme :
Görüntü sensörleri, aydınlıktan karanlığa, renk bilgisi olmadan alır. CMOS ve CCD görüntü sensörleri renk körü olduğu için, sensörün önündeki bir filtre, her bir piksele renk tonlarını ataması için izin verir. İki yaygın renk yerleştirme (registration) metot bulunur. RGB (Red, Green, Blue) ve CMYG (Cyan, Magenta, Yellow, Green) . Kırmızı , Yeşil, Mavi temel renklerdir. Farklı kombinasyonlarla karışır, insan gözünün görebildiği renkleri oluşturur.
Kırmızı-yeşil ve yeşil mavi filtre sıralarına sahip olan Bayer dizisi, en yaygın RGB renk filtresidir.
İnsan gözü yeşile diğer iki renge göre daha duyarlı olduğundan, Bayer dizisinde iki kat daha fazla yeşil renk filtresi bulunur.
Bayer dizisi sayesinde insan gözü daha fazla detay elde eder (filtrede 3 renk eşit kullanılma durumuna göre)
Soldaki bayer dizisi filtresi, sağdaki CMYG renk filtre dizisi
Rengi filtrelemenin veya kaydetmenin başka bir yolu da tamamlayıcı renkleri (cam göbeği, macenta ve sarı) kullanmaktır.
CMYG renk dizisi genellikle interlaced CCD görüntü sensörlerinde kullanılırken, RGB sistemi öncelikle aşamalı tarama görüntü sensörlerinde kullanılır.
CCD teknolojisi :
Bir CCD sensör, sensörün piksellerine düşen ışık (yük) çipten bir çıkış düğümü veya yalnızca birkaç çıkış düğümü aracılığıyla aktarılır. Işık (yük) voltaj seviyelerine dönüştürülür, tamponlanır ve analog sinyal olarak gönderilir. Bu sinyal daha sonra yükseltilir ve sensörün dışında bir A/D dönüştürücü kullanılarak sayılara dönüştürülür.
CCD sensörlerin dezavantajları, sensör dışında daha fazla elektronik devre gerektiren analog bileşenler olmaları, üretimlerinin daha pahalı olması ve CMOS sensörlerinden 100 kata kadar daha fazla güç tüketebilmeleridir. Artan güç tüketimi kamerada ısınma problemine yol açar ve bu durumda görüntü kalitesi negatif etkiler.
CCD sensörleri ayrıca daha yüksek bir veri hızı gerektirir, çünkü her şey yalnızca bir çıkış yükselticisinden veya birkaç çıkış yükselticisinden geçmek zorundadır.
CMOS Teknolojisi :
Önceleri, görüntüleme amacı için sıradan CMOS yongaları kullanıldı ancak düşük ışık duyarlılığı nedeniyle görüntü kalitesi zayıftı. Modern CMOS sensörler daha özel bir teknoloji kullanır ve sensörlerin kalitesi ve ışık hassasiyeti son yıllarda hızla artmıştır.
CMOS yongalar birçok avantaja sahiptir. CCD sensörün aksine, CMOS chip yükseltici ve A/D dönüştürücü birleştirir. (bir görüntü oluşturmak için gereken tüm mantığı içerdiğinden kameraların maliyetini düşürür.)
Her CMOS pikseli dönüştürücü elektroniği içerir. CCD sensörlere göre kıyaslandığında, CMOS sensörler daha iyi entegrasyon olasılıklarına ve daha fazla fonksiyona sahiptir. Fakat, yonga içindeki bu ilave devreler gürültüye neden olabilir. Şeritler ve diğer desenler gibi.
CMOS sensörleri, daha hızlı yük okuma, daha düşük güç tüketimi, daha yüksek gürültü bağışıklığı ve daha küçük bir sistem boyutuna sahiptir.
Üretimde CMOS sensörün kalibrasyonu, eğer gerekliyse, bir CCD sensörün kalibrasyonundan daha zor olabilir. Ama teknoloji gelişimi CMOS sensörleri kalibrasyonunu daha kolay yaptı ve bugün bazıları hatta kendini kalibre edebiliyor.
HDTV ve megapiksel sensörler :
Megapiksel CMOS sensörler yaygın olarak kullanılıyor ve erişilebilir, genellikle megapiksel CCD sensörlerden daha ucuz.
Megapiksel kameralardaki birçok sensörün boyutu genellikle 640×480 piksel çözünürlüğe sahip VGA sensörlerine benzer. Bir megapiksel sensör, bir VGA sensöründen daha fazla piksel içerdiğinden, bir megapiksel sensördeki her pikselin boyutu, bir VGA sensöründen daha küçük olur. Sonuç olarak, piksel boyutu daha küçük olduğundan ve bir nesneden yansıyan ışık daha fazla piksele yayıldığından, bir megapiksel sensör bir VGA sensöründen tipik olarak piksel başına ışığa daha az duyarlıdır.
http://turk-iot.com/goruntu-sensoru-boyutu-ve-cozunurluk-ile-iliskisi/
Ana Farklılıklar :
Bir CMOS sensör yükseltici, A/D dönüştürücü ve ilave işlemler için devreleri içerirken, CCD sensörlü bir kamera, bir çok sinyal işleme fonksiyonları sensörün dışında gerçekleştirilir. CMOS sensörler, CCD’ye göre daha düşük güç tüketimine sahiptir. Bu yüzden kamera içindeki sıcaklık düşük kalır. CCD sensörlerinin ısınma problemi paraziti arttırır. Ama diğer yandan, CMOS sensörler yapısal gürültü sorunu vardır.
CCD sensör genellikle sensör başına yük->voltaj dönüştürücüsüne sahipken, CMOS sensör piksel başına sahiptir.
