Cảm Biến CMOS Chipset Là Gì? - Khôi Ngô Security

Cảm biến CMOS là gì và ứng dụng của cảm biến CMOS như thế nào? Lịch sử hình thành cảm biến CMOS Chipset là gì và những lợi ích của CMOS Chipset trong khoa học. Mời bạn cùng tìm hiểu “quả tim” của camera và tầm quan trọng của chipset này camera ra sao.

Cảm biến CMOS Chipset là gì?

Cảm biến CMOS là gì?

Cảm biến CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor – CMOS chipset) là một chip điện tử được lắp đặt bên trong camera quan sát có nhiệm vụ chuyển đổi các hạt photon ánh sáng thành tín hiệu điện (electron) để xử lý kỹ thuật số.

Nhiệm vụ chính của Cảm biến CMOS là gì?

Cảm biến CMOS Chipset là một tổ hợp các tế bào quang học giữ nhiệm vụ chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện tử.

Cấu tạo của cảm biến CMOS Chipset

Cảm biến CMOS có cấu tạo làm từ thành phần các chất bán dẫn, có khả năng cảm thụ ánh sáng rất tốt.

Cảm biến CMOS làm từ chất bán dẫn Oxit kim loại bổ sung. Giống như các công nghệ bán dẫn khác, chipset CMOS được sản xuất bằng phương pháp quang khắc.

Cơ chế hoạt động của cảm biến CMOS như thế nào?

Trên mỗi con CMOS Chipset được thiết kế hàng loạt các tế bào bắt ánh sáng có nhiệm vụ tiếp nhận các photon ở các bước sóng khác nhau. Cảm biến CMOS sẽ chuyển chúng thành các electron (tương tự như cơ chế hoạt động của pin mặt trời).

Các tế bào quang học của CMOS Chipset được bao quanh bởi các bóng bán dẫn, khuếch đại điện tích của các electron được thu thập bởi các tế bào, gửi chúng qua chip bằng các dây nhỏ trong mạch của chip. Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự ở một góc của thiết bị sẽ đọc các electron và chuyển các điện tích khác nhau của từng ô thành các pixel có màu khác nhau.

Lịch sử hình thành của CMOS Chipset

Vào năm 1963, nhà khoa học người Mỹ Frank Wanlass đã phát minh ra CMOS khi làm việc ở Viện nghiên cứu bán dẫn Fairchild Semiconductor (Hoa Kỳ) và được cấp Bằng sáng chế của Hoa Kỳ. CMOS Chipset sau đó được tiếp tục nghiên cứu, phát triển vào năm 1967.

Trong bằng sáng chế đột phá này, việc chế tạo các thiết bị CMOS đã được phác thảo, trên cơ sở oxy hóa nhiệt chất nền silicon để tạo ra một lớp silicon dioxide nằm giữa cổng tiếp xúc và tiếp xúc nguồn.

Ứng dụng của CMOS Chipset trong các ngành công nghiệp

Ngành công nghệ CMOS chipset được sử dụng rất nhiều để sản xuất, chế tạo các bộ vi xử lý, CPU, chip vi điều khiển, bộ nhớ RAM tĩnh và các mạch logic kỹ thuật số khác.

Công nghệ CMOS cũng được sử dụng cho một số mạch tương tự như cảm biến hình ảnh (cảm biến CMOS ), bộ chuyển đổi dữ liệu và bộ thu phát tích hợp cao cho nhiều loại giao tiếp.

Ngoài ra CMOS cũng có thể được tìm thấy trong kính thiên văn, máy quét và đầu đọc mã vạch . Công nghệ quang học được sử dụng trong thị giác máy cho robot , trong nhận dạng ký tự quang học (OCR), trong xử lý ảnh vệ tinh và tăng cường hình ảnh radar , đặc biệt là khí tượng học.

Ứng dụng của cảm biến CMOS trong camera quan sát

Trong các ngành công nghiệp thì ứng dụng mạnh mẽ nhất của CMOS Chipset chính là trong ngành máy ảnh kỹ thuật số, máy quay video kỹ thuật số và camera quan sát kỹ thuật số.

Ngày nay mặc dù các nhà khoa học đã phát minh ra cảm biến CCD Chipset, tuy nhiên CCD chipset chỉ dùng trong các máy ảnh có độ nét cực cao, giá thành cực đắt. Ở phần dưới chúng ta sẽ tìm hiểu những điểm khác biệt chính giữa cảm biến CCD với cảm biến CMOS là gì.

Ứng dụng CMOS Chipset trong lĩnh vực hàng tiêu dùng

Do có chi phí sản xuất tương đối thấp, cảm biến CMOS được ứng dụng rất phổ biến để tạo ra các thiết bị tiêu dùng giá rẻ.

Các tiến bộ đột phá trong công nghệ sản xuất cảm biến CMOS chipset đã giúp các nhà sản xuất chế tạo các máy ảnh kỹ thuật số cao cấp, các dòng camera quan sát cao cấp với chi phí hợp lý.

So sánh với cảm biến CCD Chipset:

Đối lập với CMOS Chipset, các tế bào cảm biến hình ảnh CCD không được bao quanh bởi các bóng bán dẫn và phải chủ động sử dụng năng lượng để thu thập ánh sáng. Điều này làm cho chúng ít tiết kiệm năng lượng hơn nhưng cũng cho phép lợi ích của hình ảnh có độ nhiễu thấp hơn và độ nhạy sáng lớn hơn.

Điểm khác biệt chính giữa CCD Chipset với cảm biến CMOS là gì?

Để hiểu một cách cơ bản, chúng tôi tổng hợp dưới đây những điểm khác nhau giữa cảm biến CCD và cảm biến CMOS là gì:

• Mật độ điểm ảnh CCD nhiều hơn cảm biến CMOS giúp cho chất lượng hình ảnh sắc nét hơn.
• Giá thành CMOS Chipset rẻ hơn, dễ sản xuất hơn và được sử dụng phổ biến, rộng rãi hơn.
• CMOS Chipset được ứng dụng sản xuất camera kỹ thuật số, máy quay phim, camera quan sát.
• CCD chủ yếu dùng trong các máy ảnh kỹ thuật số cao cấp vì giá thành rất đắt, tuy nhiên độ phân giải rất cao.

Lời kết

Qua nội dung bài viết trên chúng tôi hy vọng đã giúp các bạn tìm hiểu cảm biến CMOS là gì cũng như những lợi ích và ứng dụng của cảm biến CMOS trong các ngành khoa học kỹ thuật hiện đại ngày nay.

Thân mến.

Khôi Ngô Security

5/5 - (2 bình chọn)