آشنایی و مقایسه سنسور تصویر CCD و CMOS

در این مطلب می خواهیم دو نوع مختلف سنسور تصویر CCD و CMOS را معرفی نماییم و نقاط برتری هریک نسبت به دیگری را اعلام کنیم. کلمه CCD در واقع اختصار charge-coupled device و کلمه CMOS اختصار complementary metal-oxide semiconductor می باشد و همانگونه که از اصطلاحات نیز مشخص است از نظر ساختاری این دو قطعه بصورت کامل با یکدیگر متفاوت هستند و تنها تشابه آنها تبدیل نور به سیگنال قابل فهم برای دوربین مدار بسته و دوربین عکسبرداری و تصویربرداری دیجیتال است.

تاریخچه سنسور تصویر دوربین مدار بسته

در گذشته و در زمان دوربین های آنالوگ در داخل دوربین فیلم قرار داده می شد و با تابش نور به سطح فیلم واکنش شیمیایی بر روی مواد تشکیل دهنده آن صورت می پذیرفت و تصویر بر روی فیلم ثبت می شد. اصول کار سنسور تصویر در دوربین های دیجیتال و مدار بسته نیز دقیقا به همین صورت است و با تابش نور به سطح CCD و یا CMOS ، در این سنسور ها واکنش شیمیایی صورت می گیرد و با تبدیل تابش نور  به سیگنال الکتریکی اطلاعات پردازش می گردد و تصویر ایجاد می شود. حال باید بدانیم که CCD از CMOS قدیمی تر است و دوربین های اولیه اکثراً مجهز به CCD بودند و خیلی گران قیمت بودند ولی با اختراع CMOS هزینه تولید دوربین مدار بسته به صورت قابل توجهی کاهش یافت.

مقایسه سنسور تصویر CCD و CMOS

در ادامه بصورت نکته وار ویژگیهای این دو قطع را لیست می کنیم تا مقایسه آنها آسان تر باشد.

CCD:

1. ساختار قطعه پیچیده تر است
2. کیفیت تصویر آن بالاتر است
3. مصرف برق آن بیشتر است
4. نویز تصویر آن کمتر است
5. خروجی آن آنالوگ (ولتاژ متغیر ) است

CMOS:

1. ساختار قطعه ساده تر است
2. کیفیت تصویر اندکی پایین تر است
3. مصرف برق آن کمتر است
4. نویز تصویر آن اندکی بیشتر است
5. خروجی آن دیجیتال ( 0 و 1 ) است

ابعاد سنسور تصویر و رزولوشن آن

پیش از اینکه بخواهیم مطلب را جمع بندی کنیم و بگوییم که سنسور تصویر CCD بهتر است یا CMOS باید با ابعاد و رزولوشن این محصوا آشنایی پیدا کنیم. این سنسور ها معمولاً با ابعاد مانند "1/3 و "1/2.9 و "1/2.5 و مانند آن بیان می شوند. هرچه قدر عدد بعد از ممیز کوچکتر باشد ابعاد سنسور تصویر بزرگتر و حساسیت آن بیشتر و با کیفیت تر است. مثلاً سنسور تصویر "1/2.5 از سنسور "1/3 با کیفیت تر است.

سنسور تصویر CMOS بهتر است یا CCD

قیمت سنسور تصویر CCD خیلی گران تر از CMOS می باشد. به همین دلیل بعد از تولید CMOS و روی آوردن برندهای سازنده دوربین مدار بسته به استفاده از آن قیمت سیستم های نظارت تصویری و دوربین مدار بسته بصورت قابل توجهی کاهش یافت. سنسور CMOS قیمت کمتر و مصرف برق کمتری دارد و در نتیجه در صورت استفاده از UPS دوربین ما مصرف کمتری دارد و مدت بیشتری با شارژ باطری های UPS عملکرد خواهد داشت. تنها موردی که برتری اساسی CCD به CMOS است کیفیت تصویر بالاتر است که آن هم با نصب سنسور تصویر CMOS با ابعاد بزرگتر و رزولوشن پیکسل بیشتر در دوربین های مدار بسته امروزی این مشکل را حل نموده اند.

برندهای معروف سازنده سنسور CMOS دوربین مدار بسته

 برندهای زیادی در سطح جهان اقدام به تولید CMOS  مینمایند که در ادامه به معرفی برخی از آنها می پردازیم

1. سونی SONY
2. او-وی OmniVision
3. سامسونگ Samsung
4. کنان Canon
5. اپتینا Aptina
6. توشیبا Toshiba
7. ...

 شرکت سونی یکی از بزرگترین تولید کنندگان سنسور تصویر دوربین در سطح جهان است که یکسری از سنسور های تولید شده خود را بصورت انحصاری فقط بر روی دوربین های خود نصب می نماید و بعضی دیگر را به برندهای دیگر می فروشند تا بر روی دوربین های مدار بسته خود نصب نمایند.

تذکر: در بازار کشور ما خیلی باب شده که دوربینی که سنسور تصویر سونی دارد را با نام دوربین سونی می فروشند. در صورتی که اساساً این کار اشتباه است و مثلاً یک دوربین مدار بسته  برند سونی با سنسور انحصاری خود قیمتی در حدود 20 برابر گرانتر از یک دوربین از برند دیگر و فقط با سنسور سونی دارد. همچنین با توجه به اینکه اصلاً سنسور در داخل دوربین است و برای عموم برند آن قابل رویت نیست خیلی پیش آمده که یک دوربین متفرقه با سنسور تصویر غیر سونی را با نام سونی به فروش رسانده اند. لذا در انتخاب دوربین مدار بسته هوشیار باشید.

چرا نباید دوربین مدار بسته متفرقه بخریم؟

 به دو دلیل پایین خرید دوربین مدار بسته متفرقه توصیه نمی شود

1. سنسور CMOS و CCD از مواد شیمیایی تشکیل شده اند که با تابش نور به سطح آنها این مواد به مرور تبدیل به الکتریسته می شود و مصرف می شوند. سنسور های بی کیفیت ارزان قیمت مقدار کمتری مواد شیمیایی بر روی سطح خود دارند و خیلی زود خاصیت خود را از دست می دهند و کیفیت تصویر آنها به صورت خیلی فاحشی کاهش می یابد.
2. در یک پروژه دوربین مدار بسته خیلی از هزینه ها از جمله اجرت نصب دوربینها ، خرید هارد ، خرید کابل ، داکت ، لوله برق ، فیش ها منبع تغذیه و اجرت کابل کشی و داکت کشی و... مشترک است و شما چه گرانترین برند دوربین و چه ارزانترین برند را خریداری کنید این هزینه ها یکسان است. لذا خرید دوربین و DVR بی کیفیت تاثیر اندکی در قیمت تمام شده پروژه شما دارد. لذا از ابتدا محصول با کیفیت خریداری نمایید تا دوباره کاری نشود و مجبور نباشید پس از مدتی بخاطر افت سریع کیفیت، دوربین ها را تعویض نمایید.