CCD VS CMOS
Qual é melhor? É complicado......
Muito já foi escrito sobre as vantagens relativas dos sensores CMOS em relação aos imageadores CCD. Parece que o debate continuou por tanto tempo quanto a maioria das pessoas consegue se lembrar, sem nenhuma conclusão definitiva à vista. Não é surpreendente que uma resposta definitiva seja elusiva, uma vez que o tópico não é estático. As tecnologias e os mercados evoluem, afetando não apenas o que é tecnicamente viável, mas também o que é comercialmente viável. As aplicações do imager são variadas, com requisitos diferentes e variáveis. Algumas aplicações são melhor atendidas por imagens CMOS, outras por CCDs. Neste artigo, tentaremos adicionar alguma clareza à discussão examinando as diferentes situações, explicando algumas das compensações técnicas menos conhecidas e introduzindo considerações de custo no cenário.
No início
Os sensores de imagem CCD (dispositivo acoplado de carga) e CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar) são duas tecnologias diferentes para capturar imagens digitalmente. Cada um tem pontos fortes e fracos exclusivos, oferecendo vantagens em diferentes aplicações.
Ambos os tipos de imageadores convertem luz em carga elétrica e a processam em sinais eletrônicos. Em um sensor CCD, a carga de cada pixel é transferida por meio de um número muito limitado de nós de saída (geralmente apenas um) para ser convertido em voltagem, armazenado em buffer e enviado para fora do chip como um sinal analógico. Todo o pixel pode ser dedicado à captura de luz e a uniformidade da saída (um fator chave na qualidade da imagem) é alta. Em um sensor CMOS, cada pixel tem sua própria conversão de carga em voltagem, e o sensor geralmente também inclui amplificadores, correção de ruído e circuitos de digitalização, de modo que o chip produz bits digitais. Essas outras funções aumentam a complexidade do projeto e reduzem a área disponível para captura de luz. Com cada pixel fazendo sua própria conversão, a uniformidade é menor, mas também é maciçamente paralela,
CCDs e imagens CMOS foram inventados no final dos anos 1960 e 1970 (o fundador da DALSA, Dr. Savvas Chamberlain foi um dos pioneiros no desenvolvimento de ambas as tecnologias). O CCD tornou-se dominante, principalmente porque fornecia imagens muito superiores com a tecnologia de fabricação disponível. Os sensores de imagem CMOS exigiam mais uniformidade e recursos menores do que as fundições de wafer de silício podiam oferecer na época. Só na década de 1990 a litografia se desenvolveu a ponto de os designers começarem a defender os sensores CMOS novamente. O interesse renovado em CMOS baseou-se nas expectativas de consumo reduzido de energia, integração de câmera em um chip e custos de fabricação reduzidos a partir da reutilização da lógica principal e fabricação de dispositivos de memória. Alcançar esses benefícios na prática e, ao mesmo tempo, fornecer alta qualidade de imagem levou muito mais tempo, dinheiro,
