Matryca CMOS a CCD

Wiele już napisano o różnicach między CMOS, a CCD. Wydaje się, że debata trwa tak długo, że większość ludzi nie pamięta już ostatecznego werdyktu. Nie jest zaskakującym, że finalna odpowiedź jest nieuchwytna, ponieważ sam temat nie jest statyczny. Technologia i rynek cały czas ewoluuje, dotykając nie tylko tego, co dotyczy technologii samej w sobie, ale także tego, co jest opłacalne. Aplikacje są zróżnicowane, a wymagania co do nich wciąż się zmieniają. Niektórym aplikacjom lepiej posłuży CMOS, a niektórym CCD.

Na początek, CCD (Charge Coupled Device) i CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) to czujniki obrazu, które składają się z dwóch różnych technologii cyfrowego przechwytywania obrazów. Każdy z nich posiada unikalne zalety i wady, dając korzyści w różnych aplikacjach. Martyce CCD i CMOS zostały wynalezione w latach 1960 i 1970. CCD stał się dominujący przede wszystkim dlatego, że dawał lepszą jakość obrazu. Czujniki CMOS wymagały większej jednolitości i posiadały mniejszą liczbę funkcji. Dopiero w 1990 litografia rozwinęła się do tego stopnia, że projektanci mogli zacząć z CMOS jeszcze raz.

Ponowne zainteresowanie CMOS zostało oparte na oczekiwaniach dotyczących obniżonego poboru mocy, obniżonych kosztów wytwarzania wynikających z ponownego wykorzystania nurtu logiki oraz wytwarzania urządzeń pamięci. Osiągnięcie tego w praktyce, jednocześnie zapewniając wysoką jakość obrazu, zajęło znacznie więcej czasu, pieniędzy i adaptacji procesów niż oryginalne sugerowano, ale i tak CMOS dołączyło do CCD jako głównego nurtu technologii dojrzałej.

Oba rodzaje matryc konwertują światło na ładunek elektryczny i przetwarzają go w sygnały elektryczne. W CCD każdy piksel jest przekazywany przez bardzo ograniczoną liczbę węzłów wyjściowych (często tylko jeden), aby zostać przekształconym w napięciu, zbuforowanym i wysyłanym jako sygnał analogowy. W CMOS każdy piksel ma swój osobisty ładunek napięcia, a często także czujnik wzmacniaczy, korektę szumów, i obwody digitalizacji.

Z obietnicą niższego zużycia energii i większej integracji dla mniejszych elementów, projektanci CMOS koncentrują wysiłki na matrycy dla telefonów komórkowych, posiadającej największy stopień czułości obrazu na świecie. Zainwestowano bardzo duże kwoty, aby wyprodukować i dostarczyć idealnie dopracowaną matrycę CMOS. W wyniku tej inwestycji byliśmy świadkami wspaniałej poprawy jakości obrazu. Nawet rozmiary pikseli zmniejszyły się. Dlatego też, w tym przypadku, CMOS wyprzedził CCD.

Wybór właściwej matrycy dla aplikacji nigdy nie było prostym zadaniem. Różnorodne aplikacje mają zróżnicowane wymagania. Wymagania te nakładają ograniczenia, które wpływają na wydajność i cenę. Biorąc pod uwagę powyższe, nie jest możliwym dać jednoznaczną odpowiedź, która z matryc jest lepsza.