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Tema: CMOS y CCD

  1. #1
    Me llamo Luciano Avatar de LK
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    CMOS y CCD

    Encontré esto que aunque ya sabia algunas cosas, me sumo otras que no conocia, como por ejemplo las desventajas entre uno y otro, y algunas cosas malas del CMOS que tampoco conocia, y como las van solucionando. En fin, pongo aca una breve explicacion citada de la pagina de que es cada uno, y despues unas imagenes de comparacion entre tamaños de sensores en camaras digitales y reflex digitales.

    CCD:
    Interline Transfer CCDs consist of many MOS (Metal Oxide Semiconductor) capacitors arranged in a pattern, usually in a square grid, which can capture and convert light photons to electrical charge, storing this charge before transferring it for processing by supporting chips. To record color information, colored filters are placed over each individual light receptor making it sensitive to only one light color (generally, Red, Green and Blue filters are used, but this is not always the case). This gives a value for one color at each pixel, and the surrounding pixels can provide eight more values, four each of the two remaining colors from which they may be interpolated for our original pixel.
    After the exposure is complete, the charge is transferred row by row into a readout register, and from there to an output amplifier, analog/digital converters and on for processing. This row-by-row processing of the CCD's light "data" is where the sensor gets the term "Charge-Coupled" in its name. One row of information is transferred to the readout register, and the rows behind it are each shifted one row closer to the register. After being "read out", the charge is released and the register is empty again for the next charge.

    CMOS:
    The Active Pixel CMOS image sensors used in digital imaging are very similar to a CCD sensor, but with one major difference — supporting circuitry is actually located alongside each light receptor, allowing noise at each pixel to be canceled out at the site. Further to this, other processes can be integrated right into the CMOS image sensor chip, eliminating the need for extra chips — things such as analog/digital conversion, white balancing, and more can be built into the CMOS sensor. This reduces cost of supporting circuitry required, as well as camera complexity, and also power consumption, as does the fact that CMOS sensors require a significantly lower voltage than CCD sensors. CMOS sensors themselves also claim lower power consumption than CCD sensors, with one manufacturer claiming their CMOS sensors draw some 10x less power than equivalent CCD sensors.






    Bueno para el que leyo algo, mas que nada en CMOS se habra dado cuenta que se trata de las diferencias que hay entre una tecnologia y otra, pero no es todo color rosa para el CMOS, si quieren leer el texto completo, entren a la pagina y fijense que tambien habla de los problemas de este, y las soluciones que se le fueron aplicando.

    http://www.imaging-resource.com/PRODS/EDR/EDRA3.HTM
    (sigan bajando hasta que aparece el texto "CMOS vs CCD")

    Saludos
    luciano-k. Get yours at bighugelabs.com/flickr

  2. #2
    Julian Avatar de instinto
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    Mi aporte en castellano...

    CMOS, la alternativa al CCD
    Durante mucho tiempo -y aún hoy en día- hemos hablado de CCD para referirnos al sensor de los dispositivos de captura digital. Sin embargo, este nombre corresponde sólo a una de las tecnologías empleadas. La más importante y veterana, tal vez, pero no la única. De hecho, los sensores de tipo CMOS, con sus limitaciones y peculiaridades, han ido evolucionando hasta convertirse en una alternativa seria y con mucho futuro. Por Iker Morán
    Pese a sus diferencias, muchos de los conceptos que vimos al analizar el funcionamiento de los CCD en la formación de la imagen y la captación del color son igualmente aplicables a los CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).


    Por tanto, se mantiene vigente aquella secuencia básica que ya vimos: "fotositos" que reaccionan ante la luz incidente generando una carga eléctrica que, más tarde, es transformada en una señal digital por un conversor analógico-digital (ADC).

    Lo mismo ocurre con la captación del color. Los CMOS son también monocromos y, de este modo, requieren de un mosaico de Bayer y de interpolación cromática para generar fotografías con los tres canales de color RGB.

    © Kodak
    El funcionamiento del CMOS difiere del del CCD, sobre todo en la amplificación y transmisión de la señal eléctrica al conversor ADC.


    Diferencias técnicas


    Aunque no se trata de descubrir los entresijos tecnológicos empleados por los CMOS, sí resulta interesante fijarse en algunas diferencias de funcionamiento respecto a los CCD y, sobre todo, ver qué incidencias tienen estas cuestiones en la práctica.

    En el mercado actual, la Canon EOS-1Ds Mark II, con su CMOS de 16 megapíxeles, representa el punto más alto en el avance de esta tecnología.


    En la transmisión y conversión de la señal analógica radican las principales diferencias entre estas dos tecnologías. Mientras que el CCD debe transportar la señal hasta los extremos del sensor para amplificar y transmitirla desde allí hasta el ADC, en el CMOS cada píxel incorpora un amplificador de la señal eléctrica y el conversor digital se encuentra integrado en la propia estructura del sensor.


    Por otro lado, los CMOS son semiconductores y, como tales, requieren un proceso de fabricación mucho menos complejo y más económico que los CCD.

    En la práctica

    ¿Cómo afectan estas cuestiones teóricas al funcionamiento de la cámara o a la captación de las imágenes? Dada su menor complejidad de funcionamiento, los CMOS presentan un consumo de energía por debajo de los CCD. Una enorme ventaja para todos aquellos usuarios preocupados por la duración de sus baterías y la autonomía de la cámara.

    También se ha demostrado una mayor agilidad en la captación y gestión de los archivos. Las pruebas no pueden ser más claras: en la actualidad, los dos modelos más rápidos del mercado tanto en fotogramas por segundo como en disparos consecutivos implementan un CMOS o una variante de esta tecnología, en el caso de la D2Hs de Nikon.

    La EOS D30 fue una de las primeras réflex de Canon con cierta popularidad en el mercado. Además, es una de las pocas de la gama de la marca que han empleado la tecnología CCD.


    Todo ello sin olvidar el factor económico. Ya hemos visto que su producción resulta más económica, y esto acaba repercutiendo también en el precio de las cámaras. No es casualidad que el inicio de la bajada de precios de las réflex de Canon (D60, 10D…) o la inauguración del segmento SLR para aficionados (EOS 300D) coincidiera con la definitiva apuesta de la marca por este tipo de sensores.


    No obstante, también es cierto que los CMOS cuentan con algunos puntos en su contra. Tradicionalmente siempre ha sido considerado un captor digital de segunda, cuyas imágenes no ofrecían la calidad que brindaban los CCD.

    De hecho, la presencia de ruido en las imágenes al trabajar con velocidades ISO altas ha sido siempre una constante de esta tecnología. Sin embargo, los últimos modelos del mercado han dejado bien claro que estas cuestiones pertenecen tan sólo a la teoría y, sobre todo, al pasado.

    Apuesta de futuro

    La SoundVisión SVMini fue la primera cámara digital en sustituir el CCD por un sensor de tipo CMOS. Era el año 1997 y habría que esperar unos cuantos más para que los CMOS empezaran a gozar de prestigio en el mundo de la fotografía digital.

    Sound Vision fue la primera compañía en utilizar la tecnología CMOS en una cámara digital.


    Durante estos años de evolución, su uso quedó restringido a pequeñas cámaras de consumo o incluso juguetes. La escasa resolución y, sobre todo, la limitación de la calidad de imagen por los elevados índices de ruido imposibilitaban otro tipo de aplicaciones.


    Canon ha sido una de las marcas que más fuerte ha apostado por la tecnología CMOS. Sin duda, el punto de inflexión más importante de esta evolución fue la presentación en el 2002 de la EOS D60. No sólo era la primera réflex digital con este tipo de sensor, sino que su calidad de imagen y la ausencia de ruido en las fotografías -incluso a sensibilidades altas- sorprendieron a muchos.

    Pese a ser uno de los grandes defensores de la tecnología CCD, Nikon sucumbió a las ventajas del CMOS con la D2X.


    A partir de este punto, el desarrollo ha sido vertiginoso. La EOS 10D marcó la apuesta definitiva de la marca y la EOS-1Ds demostró que en el campo profesional también había espacio para los CMOS. Esta última se convertía, además, en la primera en implementar un sensor de 24 x 36 milímetros. Algo que en el terreno de los CCD sólo la efímera Contax N Digital ha conseguido.


    Kodak también ha apostado por los CMOS en sus modelos 14n. Aunque, sin duda, ha sido el giro de Nikon -fiel defensor de los CCD- hacia esta tecnología con su D2X una de las mayores sorpresas de la última época.

    La DCS Pro 14n utilizaba uno de los primeros sensores CMOS de 24 x 36 milímetros que, además, contaba con la mayor resolución de aquel momento: 14 millones de píxeles.


    Aunque los respaldos y las nuevas réflex digitales de formato medio aún se resisten al envite de los CMOS -el CCD lleva unos cuantos años de ventaja en su desarrollo y mejora-, está claro que esta tecnología ofrece muchos atractivos para convertirse en una opción de futuro en todos los campos de la imagen digital.


    Iker Morán

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