Sensor CMOS
De Wikipedia, la enciclopedia libre
Un Active Pixel Sensor (APS) es un sensor que detecta la luz basado en tecnología CMOS y por ello más conocido como Sensor CMOS.
Gracias a la tecnología CMOS es posible integrar más funciones en un chip sensor, como por ejemplo control de luminosidad, corrector de contraste, o un conversor analógico-digital.
Tabla de contenidos |
[editar] Principio de Funcionamiento
El APS, al igual que el sensor CCD, se basa en el efecto fotoeléctrico. Está formado por numerosos fotositos, uno para cada pixel, que producen una corriente eléctrica que varía en función de la intensidad de luz recibida. En el CMOS, a diferencia del CCD, se incluye el conversor digital en el propio chip y se incorpora un amplificador de la señal eléctrica en cada fotosito. En un CCD se tiene que enviar la señal eléctrica producida por cada fotosito al exterior y desde allí se amplifica.
La ventaja es que la electrónica puede leer directamente la señal de cada pixel con lo que se soluciona el problema conocido como blooming, por el que la recepción de una gran intensidad lumínica en un punto influye en los pixeles adyacentes (un brillo fuerte produce líneas blancas en la imagen). La desventaja es que entre los receptores de luz (fotositos) se encuentra mucha electrónica que no es sensible a la luz, lo que implica que no pueda captar tanta luz en una misma superficie del chip. La solución al problema vino no solo por una mayor densidad de integración, por lo que la electrónica no sensible se reducía en tamaño, sino por la aplicación de microlentes que a modo de lupa concentran la luz de cada celda en su fotosito.
Debido a que no se podía alcanzar la densidad de integración necesaria para competir con el CCD, esta tecnología careció de importancia durante los años 70, 80 y mitad de los 90.
Al igual que ocurre con el CCD, los fotositos captan únicamente intensidad lumínica, para lo que se suele emplear un filtro conocido como máscara de Bayer para la distinción de los colores. Mediante esta máscara unos fotosotitos tienen un filtro para recoger solo la luz roja, otros para la verde y otros para el azul.
[editar] Aplicación
Debido a su bajo coste, el APS comenzó a emplearse masivamente en webcams y en las cámaras de los teléfonos móviles.
Pero hoy día también se utiliza en cámaras DSLR de Canon, Nikon y Sigma, pues no solo superan en luminosidad a los sensores CCD sino que también producen menos ruido.
En el campo de las videocámaras sigue usándose en 2005 sensores CCD, con la excepción de la Sony HDR-HC1, una cámara de alta definición (HDTV) que incorpora un sensor APS. También se emplea el APS en cámaras industruales.
[editar] En comparación con el sensor CCD
- Escasa sensibilidad a la luz ultravioleta e infrarroja
[editar] Ventajas
- Consumo eléctrico muy inferior.
- Económico.
- Lectura simultánea de mayor número de pixeles.
- El conversor digital puede estar integrado en el mismo chip.
- Escaso Blooming o inexistente.
- Mayor flexibilidad en la lectura (Previsualización más rápida, video, ...).
- Los pixeles pueden ser expuestos y leídos simultáneamente.
- Otras tipologías posibles (el sensor superCCD-Sensor de Fujifilm emplea una construcción en forma de panal (hexagonal) para los pixels.
- Distintos tipos de píxeles (según tamaño y sensibilidad) combinables.
- Muy alta frecuencia de imagen en comparación a un CCD del mismo tamaño.
[editar] Desventajas
- Menor superficie receptora de la luz por pixel.
