در دوربین های مداربسته دو نوع سنسور تصویر به کار می رود که با وجود تفاوت هایی که دارند هر کدام مزیت و معایبی به همراه دارند. در این مقاله سعی داریم به بیان تفاوت حسگر CCD و CMOS بپردازیم. برای مشخص شدن تفاوت این دو سنسور تصویر دوربین مداربسته 3 مقایسه از جنبه های مختلف انجام می دهیم. حسگر یا سنسورهای CCD و CMOS از جهت نرخ فریم، کیفیت و وضوح تصویر و حساسیت و نویز مقایسه می کنیم. قبل از انجام این مقایسه ها تعریف کلی از تکنولوژی CCD و CMOS خواهیم داشت.
مشاوره رایگان قبل از خرید و نصب دوربین مداربسته
021-88500020
تکنولوژی CCD و CMOS
سنسور تصویر CMOS (complementary metal oxide semiconductor) در نیمه دوم دهه 1960 طراحی شد. اما این دستگاه تا زمانی که فناوری‌های میکروساخت (microfabrication) به اندازه کافی در دهه 1990 پیشرفت نکرد، تجاری نشد. سنسورهای تصویری که در دوربین‌های دیجیتال و تلفن‌های همراه امروزی تعبیه شده‌اند، عمدتاً از فناوری CCD (charged coupled device) یا فناوری CMOS استفاده می‌کنند.
هر دو CCD و CMOS دستگاه های نیمه هادی هستند که به عنوان “چشم های الکترونیکی” عمل می کنند. در حالی که هر دوی آنها از فتودیود استفاده می کنند، از نظر فرآیند تولید و روش بازخوانی سیگنال متفاوت هستند. اگرچه فناوری CCD در ابتدا به دلیل حساسیت و کیفیت تصویر برتر و غالب بود، اما در همین سطح نماند. پیشرفت‌های مختلف در حسگرهای CMOS باعث شد که از سال 2004 به بعد در میزان فروش و صادرات از سنسورهای CCD پیشی بگیرند.
تفاوت حسگر CCD و CMOS
در بین دو سنسور تصویر CCD و CMOS برای دوربین مداربسته کدام بهتر است؟ چه تفاوتی با هم دارد و تفاوت ظاهری و ساختاری در عملکرد آنها تاثیر گذار است؟ مقایسه نرخ فریم و قدرت سنسور CCD با CMOS اولین مقایسه ایست که انجام می دهیم.
1. دوربین CMOS در مقابل سنسور تصویر CCD در نرخ فریم و مصرف انرژی
سنسور تصویر CMOS دوربین مداربسته یک برنده واقعی در مقایسه نرخ فریم است. سنسور تصویر دوربین مدار بسته CMOS می تواند مستقیماً سیگنال فوتوالکتریک را به سیگنال دیجیتال تبدیل کند. نرخ فریم و سرعت پردازش در مقایسه با سنسورهای تصویر CCD بسیار سریع است. با سنسورهای تصویر دوربین مداربسته CCD، پردازش یا تبدیل کلید، مانند تبدیل آنالوگ به دیجیتال، خارج از حسگرها انجام می‌شود. همین امر موجب می‌شود حسگرهای تصویر CCD دوربین مداربسته به زمان بیشتری برای تشکیل تصاویر/فیلم‌ها نیاز داشته باشند.
دوربین های مداربسته سنسورهای تصویر CMOS قادر به ادغام انواع مختلف برنامه ها در یک تراشه همه کاره هستند. سنسورهای تصویر CMOS در دوربین های امنیتی معمولاً به پهنای باند کمتری نیاز دارند. از سوی دیگر، سنسورهای تصویر CCD برای تقویت و تبدیل به سیگنال دیجیتال به مدار داخلی و عناصر خارجی نیاز دارند. به همین دلیل دوربین های مداربسته با سنسورهای تصویر CCD اغلب با مشک گرما روبرو هستند. در نهایت می توان گفت دوربین‌های مداربسته با سنسورهای تصویر CMOS، نتیجه فریم بسیار بالاتری را ارائه می‌دهند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند. آنها در مقایسه با دوربین‌های مدار بسته با سنسورهای تصویر CCD صرفه‌جویی بیشتری در هزینه‌ها دارند. به طور معمول قیمت دوربین مدار بسته CMOS نسبت به دوربین های IP یا تحت شبکه CCD مطلوب تر است.
2. مقایسه سنسور تصویر دوربین CMOS و CCD در کیفیت تصویر/فیلم
دوربین‌های مداربسته با سنسورهای تصویر CCD معمولاً تصاویر، عکس‌ها یا فیلم‌هایی با وضوح بسیار بالاتری ارائه می‌دهند. با این حال، با فناوری در حال توسعه در دوربین‌های مداربسته حسگرهای تصویر CMOS، کیفیت تصویر سنسورهای تصویر CMOS می‌تواند با سنسورهای تصویر CCD در دوربین‌های نظارتی تحت شبکه برابری کند. برای مثال، دوربین‌های مدار بسته با سنسورهای تصویر CMOS و زوم اپتیکال می‌توانند حتی تصاویر/فیلم‌های واضح‌تری نسبت به سنسورهای تصویر CCD ارائه دهند.
3. مقایسه CMOS و CCD از نظر حساسیت، نور و نویز
سنسورهای تصویر CCD در دوربین‌های نظارت تصویری سلول‌های حامل جریان الکترونیکی را در سراسر تراشه حرکت می‌دهند، بنابراین کمتر مستعد اعوجاج تصویر هستند. سنسورهای تصویر CCD حساسیت طیفی بالاتری نسبت به نور دارند و نویز بسیار کمتری نسبت به حسگرهای CMOS تولید می‌کنند. QE (بازده کوانتومی) معیاری است که نشان می‌دهد دوربین CMOS و دوربین CCD چگونه نور (فوتون) را به سیگنال دیجیتال (الکترون) تبدیل می‌کند. هرچه تعداد الکترون های پیکسل در طول دوره ادغام سنسور تصویر دوربین مداربسته بیشتر باشد، حسگر حساس تر است. RN یا نویز خواندن، اندازه گیری نویز حسگر تصویر دوربین امنیتی است. هر چه سطح نویز خواندن بالاتر باشد، حسگر تصویر دوربین حساس تر است. در گذشته دوربین‌های CCD عملکرد بهتری در نور کم یا دید در شب، به ویژه در دماهای بالا ارائه می‌کردند. امروزه، دوربین‌های CMOS حتی گاهی اوقات از نظر حساسیت از دوربین‌های CCD پیشی می‌گیرند.
هنگام مقایسه حسگرهای CMOS و CCD در حساسیت و نویز، گفتن اینکه کدام برنده واقعی خواهد بود دشوار است. با این حال، بر اساس فناوری فعلی و عملکرد کلی، دوربین‌های امنیتی CCD برنده دور سوم هستند (شاید یک پیروزی موقت).
می توانید جدول مقایسه سنسور تصویر CMOS و CCD زیر را بررسی کنید تا تصویر کلی از این تفاوت ها داشته باشید.
سنسور CCD یا CMOS کدام بهتر است؟
بعد از این مقایسه ها سنسور CCD بهتر است یا CMOS؟ چه زمانی باید دوربین های امنیتی با سنسور تصویر CMOS انتخاب کنیم چه زمانی با سنسور CCD. بر اساس اطلاعات فوق در مورد سنسورهای تصویر CMOS و CCD و مقایسه دقیق دو نوع سنسور تصویر، می توانید متوجه شوید که هر نوع سنسور تصویر دوربین مداربسته مزایا و معایب خاص خود را دارد. در پروژه ها و به صورت میدانی، برنده قطعی در این نبرد وجود نخواهد داشت. این به برنامه خاص شما با دوربین ها و سیستم های مداربسته شما بستگی دارد.
هنگامی که می خواهید دوربین های مداربسته خود را در محیط های تاریک نصب کنید، می توانید دوربین های امنیتی با سنسورهای تصویر CCD انتخاب کنید. البته این پیشنهاد به این مفهوم نیست که دوربین های CMOS تصویر خوبی ارائه نمی دهند. بلکه نمونه دوربین های CMOS از برندهای مختلف وجود دارند که تصاویری با وضوح بالا در شرایط کم نور و تاریک ارائه می دهند. از دوربین های امنیتی CMOS در محیط های مخفی استفاده کنید. دوربین های مداربسته با سنسورهای تصویر CMOS می توانند اندازه جمع و جور و کوچکتری داشته باشند. زیرا ابعاد سنسورهای تصویر CMOS بسیار کوچک است. با این حال، دوربین های امنیتی CCD به محیط مدارهای پیچیده محدود می شوند. هنگامی که نیاز دارید دوربین های مداربسته را در مکان هایی که در معرض خرابکاری هستند نصب کنید، یک دوربین امنیتی ضد خرابکاری با سنسور تصویر CMOS را امتحان کنید.
کدام سنسور در شبکه اینترنت ضعیف بهتر عمل می کند؟
در نهایت تفاوت حسگر CCD و CMOS در زمانی که اینترنت شما به اندازه کافی سرعت ندارد خود را نشان می دهد. در چنین شرایطی دوربین های CMOS گزینه مناسب تری هستند. علت آن ارائه تصویر در نرخ فریم بالا است به گونه ای که پهنای باند زیادی را نیاز ندارد. در نتیجه در زمان کندی اینترنت، مشکل خاصی در انتقال تصویر دوربین مداربسته نخواهید داشت. در زمان انتخاب و خرید دوربین مداربسته حتما از مشاوره های تخصصی کارشناسان بهره مند شوید تا انتخاب مناسب و مقرون به صرفه ای داشته باشید.
ثبت ديدگاه