TUGAS SISTEM MULTIMEDIA
Kelas ♪ 4IA05 ♪
Dosen ♪ DWI WIDIASTUTI ♪
Nama ♫ Novan Handi Aditya ♫
NPM ♫ 50407624 ♫ Dosen ♪ DWI WIDIASTUTI ♪
Nama ♫ Novan Handi Aditya ♫
░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░
»» CMOS ▼ CCD ««
Teknologi dan pasar yang menggunakan mereka terus matang, tetapi perbandingan itu masih banyak seperti apel vs jeruk: mereka bisa berdua akan baik untuk Anda. Teledyne DALSA menawarkan keduanya.
CCD (charge coupled device) dan CMOS (semikonduktor metal oksida pelengkap) sensor gambar adalah dua teknologi yang berbeda untuk menangkap gambar digital. Masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan yang unik memberikan keuntungan dalam aplikasi yang berbeda. Juga tidak pasti lebih unggul dari yang lain, meskipun pedagang yang menjual hanya satu teknologi biasanya mengklaim sebaliknya. Dalam lima tahun terakhir banyak yang berubah dengan kedua teknologi, dan proyeksi banyak mengenai kematian atau ascendence baik telah terbukti palsu. Situasi saat ini dan prospek untuk kedua teknologi sangat bersemangat, tetapi kerangka baru ada untuk mempertimbangkan kekuatan relatif dan peluang pencitra CCD dan CMOS.
Kedua jenis pencitra mengkonversi cahaya menjadi muatan listrik dan proses itu menjadi sinyal elektronik. Dalam sensor CCD, biaya setiap pixel adalah ditransfer melalui suatu jumlah yang sangat terbatas node output (sering hanya satu) untuk dikonversi menjadi tegangan, buffer, dan dikirim off-chip sebagai sinyal analog. Semua pixel dapat ditujukan untuk menangkap cahaya, dan keseragaman output's (faktor kunci dalam kualitas gambar) yang tinggi. Dalam CMOS sensor, setiap pixel memiliki konversi sendiri biaya-ke tegangan, dan sensor sering juga termasuk amplifier, noise-koreksi, dan sirkuit digitalisasi, sehingga chip output bit digital. Fungsi-fungsi lain meningkatkan kompleksitas desain dan mengurangi area yang tersedia untuk menangkap cahaya. Dengan setiap piksel melakukan konversi sendiri, keseragaman yang lebih rendah. Tetapi chip dapat dibangun untuk meminta sirkuit off-chip kurang untuk operasi dasar. Untuk rincian lebih lanjut tentang arsitektur perangkat dan pengoperasian, lihat asli kami "CCD vs CMOS: Fakta dan Fiksi" artikel dan 2005 update, "CMOS vs CCD:. Jatuh tempo Technologies, jatuh tempo Pasar"
CCD dan CMOS pencitra keduanya diciptakan pada akhir 1960-an dan 1970-an (DALSA pendiri dan CEO Dr Savvas Chamberlain adalah seorang pelopor dalam pengembangan teknologi). CCD menjadi dominan, terutama karena mereka memberi gambar jauh lebih unggul dengan teknologi fabrikasi yang tersedia. sensor gambar CMOS diperlukan keseragaman lebih dan fitur yang lebih kecil dari peleburan silikon wafer dapat memberikan pada saat itu. Tidak sampai tahun 1990-an melakukan litografi berkembang ke titik yang desainer bisa mulai membuat suatu kasus untuk pencitra CMOS lagi. bunga berkepanjangan di CMOS didasarkan pada harapan menurunkan konsumsi daya, integrasi kamera-on-a-chip, dan menurunkan biaya fabrikasi dari penggunaan kembali logika mainstream dan fabrikasi memori perangkat. Sementara semua imbalan ini dimungkinkan dalam teori, mencapai mereka dalam praktek, sementara secara bersamaan memberikan kualitas gambar yang telah diambil jauh lebih banyak waktu, uang, dan proses adaptasi dari proyeksi sebelumnya yang disarankan (lihat "Path CMOS Development Winding" di bawah).
Baik pencitra CCD dan CMOS dapat menawarkan kinerja pencitraan yang sangat baik, apabila didesain dengan baik. CCD secara tradisional memberikan tolok ukur kinerja pada aplikasi fotografi, ilmiah, dan industri yang menuntut kualitas gambar tertinggi (yang diukur dalam efisiensi kuantum dan kebisingan) dengan mengorbankan ukuran sistem. pencitra CMOS menawarkan integrasi lebih (fungsi pada chip), disipasi daya yang rendah (di tingkat chip), dan kemungkinan ukuran sistem yang lebih kecil, namun mereka sering diperlukan timbal balik antara kualitas gambar dan biaya perangkat. Hari ini tidak ada garis yang jelas membagi jenis aplikasi masing-masing dapat melayani. desainer CMOS telah mencurahkan upaya yang kuat untuk mencapai kualitas gambar yang tinggi, sementara CCD desainer telah menurunkan kekuatan mereka persyaratan dan ukuran pixel. Sebagai hasilnya, Anda dapat menemukan CCD di murah kamera ponsel low-power dan sensor CMOS pada kinerja tinggi kamera profesional dan industri, langsung bertentangan dengan stereotip awal. Perlu dicatat bahwa produsen berhasil dengan "crossover" hampir selalu telah didirikan pemain dengan tahun pengalaman mendalam di kedua teknologi.
Biaya serupa di tingkat chip. Awal CMOS CMOS pencitra pendukung diklaim akan jauh lebih murah karena mereka bisa diproduksi pada wafer baris yang sama pengolahan volume tinggi sebagai logika mainstream atau chip memori. Ini belum terjadi. Akomodasi yang diperlukan untuk kinerja yang diperlukan pencitraan yang baik memiliki CMOS desainer untuk iteratif mengembangkan khusus, dioptimalkan, lebih rendah-volume proses pembuatan campuran-sinyal - sangat banyak seperti yang digunakan untuk CCD. Membuktikan keluar proses-proses pada node litografi berturut-turut lebih kecil (, 0.35um 0.25um, 0.18um ...) telah lambat dan mahal, mereka dengan pengecoran tawanan memiliki keuntungan karena mereka lebih dapat mempertahankan perhatian para insinyur.
Proses kamera CMOS mungkin memerlukan komponen yang lebih sedikit dan lebih sedikit daya, namun mereka masih umumnya memerlukan chip pendamping untuk mengoptimalkan kualitas gambar, meningkatkan biaya dan mengurangi keuntungan yang mereka peroleh dari konsumsi daya yang rendah. CCD perangkat kurang kompleks daripada CMOS, sehingga mereka dikurangi biaya untuk desain. CCD proses fabrikasi juga cenderung menjadi lebih dewasa dan dioptimalkan, pada umumnya, akan biaya perolehan dikurangi (baik desain dan fabrikasi) untuk menghasilkan CCD dari CMOS imager untuk aplikasi kinerja tinggi tertentu. Namun, ukuran wafer dapat menjadi pengaruh yang dominan pada biaya perangkat, semakin besar wafer, semakin perangkat dapat menghasilkan, dan semakin rendah biaya per perangkat. 200mm cukup umum untuk pengecoran CMOS pihak ketiga, sementara pihak ketiga CCD pengecoran cenderung untuk menawarkan 150mm. Captive pengecoran menggunakan 150mm, 200mm, dan 300mm produksi untuk kedua CCD dan CMOS.
Masalah yang lebih besar sekitar harga adalah kesinambungan. Karena banyak CMOS start-up mengejar volume tinggi, aplikasi komoditas dari basis yang kecil usaha, mereka harga di bawah biaya untuk memenangkan bisnis. Untuk beberapa, risiko melunasi dan volume asalkan margin yang cukup untuk kelangsungan hidup. Tetapi yang lain harus menaikkan harga mereka, sementara yang lain keluar dari bisnis sepenuhnya. Berisiko tinggi startups bisa menarik untuk modal ventura, namun pelanggan Imager memerlukan stabilitas jangka panjang dan dukungan.
Sementara keuntungan biaya telah sulit untuk menyadari dan integrasi on-chip telah tiba lambat, kecepatan adalah salah satu area di mana CMOS pencitra dapat menunjukkan kekuatan yang cukup besar karena kemudahan relatif dari struktur output paralel. Hal ini memberikan mereka potensi besar dalam aplikasi industri.
CCD dan CMOS akan tetap saling melengkapi. Pilihan terus tergantung pada aplikasi dan vendor lebih dari teknologi. Pendekatan Teledyne DALSA adalah "teknologi-netral": kami adalah salah satu dari beberapa vendor dapat menawarkan solusi nyata dengan baik CCD dan CMOS.
Teknologi dan pasar yang menggunakan mereka terus matang, tetapi perbandingan itu masih banyak seperti apel vs jeruk: mereka bisa berdua akan baik untuk Anda. Teledyne DALSA menawarkan keduanya.
CCD (charge coupled device) dan CMOS (semikonduktor metal oksida pelengkap) sensor gambar adalah dua teknologi yang berbeda untuk menangkap gambar digital. Masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan yang unik memberikan keuntungan dalam aplikasi yang berbeda. Juga tidak pasti lebih unggul dari yang lain, meskipun pedagang yang menjual hanya satu teknologi biasanya mengklaim sebaliknya. Dalam lima tahun terakhir banyak yang berubah dengan kedua teknologi, dan proyeksi banyak mengenai kematian atau ascendence baik telah terbukti palsu. Situasi saat ini dan prospek untuk kedua teknologi sangat bersemangat, tetapi kerangka baru ada untuk mempertimbangkan kekuatan relatif dan peluang pencitra CCD dan CMOS.
Kedua jenis pencitra mengkonversi cahaya menjadi muatan listrik dan proses itu menjadi sinyal elektronik. Dalam sensor CCD, biaya setiap pixel adalah ditransfer melalui suatu jumlah yang sangat terbatas node output (sering hanya satu) untuk dikonversi menjadi tegangan, buffer, dan dikirim off-chip sebagai sinyal analog. Semua pixel dapat ditujukan untuk menangkap cahaya, dan keseragaman output's (faktor kunci dalam kualitas gambar) yang tinggi. Dalam CMOS sensor, setiap pixel memiliki konversi sendiri biaya-ke tegangan, dan sensor sering juga termasuk amplifier, noise-koreksi, dan sirkuit digitalisasi, sehingga chip output bit digital. Fungsi-fungsi lain meningkatkan kompleksitas desain dan mengurangi area yang tersedia untuk menangkap cahaya. Dengan setiap piksel melakukan konversi sendiri, keseragaman yang lebih rendah. Tetapi chip dapat dibangun untuk meminta sirkuit off-chip kurang untuk operasi dasar. Untuk rincian lebih lanjut tentang arsitektur perangkat dan pengoperasian, lihat asli kami "CCD vs CMOS: Fakta dan Fiksi" artikel dan 2005 update, "CMOS vs CCD:. Jatuh tempo Technologies, jatuh tempo Pasar"
CCD dan CMOS pencitra keduanya diciptakan pada akhir 1960-an dan 1970-an (DALSA pendiri dan CEO Dr Savvas Chamberlain adalah seorang pelopor dalam pengembangan teknologi). CCD menjadi dominan, terutama karena mereka memberi gambar jauh lebih unggul dengan teknologi fabrikasi yang tersedia. sensor gambar CMOS diperlukan keseragaman lebih dan fitur yang lebih kecil dari peleburan silikon wafer dapat memberikan pada saat itu. Tidak sampai tahun 1990-an melakukan litografi berkembang ke titik yang desainer bisa mulai membuat suatu kasus untuk pencitra CMOS lagi. bunga berkepanjangan di CMOS didasarkan pada harapan menurunkan konsumsi daya, integrasi kamera-on-a-chip, dan menurunkan biaya fabrikasi dari penggunaan kembali logika mainstream dan fabrikasi memori perangkat. Sementara semua imbalan ini dimungkinkan dalam teori, mencapai mereka dalam praktek, sementara secara bersamaan memberikan kualitas gambar yang telah diambil jauh lebih banyak waktu, uang, dan proses adaptasi dari proyeksi sebelumnya yang disarankan (lihat "Path CMOS Development Winding" di bawah).
Baik pencitra CCD dan CMOS dapat menawarkan kinerja pencitraan yang sangat baik, apabila didesain dengan baik. CCD secara tradisional memberikan tolok ukur kinerja pada aplikasi fotografi, ilmiah, dan industri yang menuntut kualitas gambar tertinggi (yang diukur dalam efisiensi kuantum dan kebisingan) dengan mengorbankan ukuran sistem. pencitra CMOS menawarkan integrasi lebih (fungsi pada chip), disipasi daya yang rendah (di tingkat chip), dan kemungkinan ukuran sistem yang lebih kecil, namun mereka sering diperlukan timbal balik antara kualitas gambar dan biaya perangkat. Hari ini tidak ada garis yang jelas membagi jenis aplikasi masing-masing dapat melayani. desainer CMOS telah mencurahkan upaya yang kuat untuk mencapai kualitas gambar yang tinggi, sementara CCD desainer telah menurunkan kekuatan mereka persyaratan dan ukuran pixel. Sebagai hasilnya, Anda dapat menemukan CCD di murah kamera ponsel low-power dan sensor CMOS pada kinerja tinggi kamera profesional dan industri, langsung bertentangan dengan stereotip awal. Perlu dicatat bahwa produsen berhasil dengan "crossover" hampir selalu telah didirikan pemain dengan tahun pengalaman mendalam di kedua teknologi.
Biaya serupa di tingkat chip. Awal CMOS CMOS pencitra pendukung diklaim akan jauh lebih murah karena mereka bisa diproduksi pada wafer baris yang sama pengolahan volume tinggi sebagai logika mainstream atau chip memori. Ini belum terjadi. Akomodasi yang diperlukan untuk kinerja yang diperlukan pencitraan yang baik memiliki CMOS desainer untuk iteratif mengembangkan khusus, dioptimalkan, lebih rendah-volume proses pembuatan campuran-sinyal - sangat banyak seperti yang digunakan untuk CCD. Membuktikan keluar proses-proses pada node litografi berturut-turut lebih kecil (, 0.35um 0.25um, 0.18um ...) telah lambat dan mahal, mereka dengan pengecoran tawanan memiliki keuntungan karena mereka lebih dapat mempertahankan perhatian para insinyur.
Proses kamera CMOS mungkin memerlukan komponen yang lebih sedikit dan lebih sedikit daya, namun mereka masih umumnya memerlukan chip pendamping untuk mengoptimalkan kualitas gambar, meningkatkan biaya dan mengurangi keuntungan yang mereka peroleh dari konsumsi daya yang rendah. CCD perangkat kurang kompleks daripada CMOS, sehingga mereka dikurangi biaya untuk desain. CCD proses fabrikasi juga cenderung menjadi lebih dewasa dan dioptimalkan, pada umumnya, akan biaya perolehan dikurangi (baik desain dan fabrikasi) untuk menghasilkan CCD dari CMOS imager untuk aplikasi kinerja tinggi tertentu. Namun, ukuran wafer dapat menjadi pengaruh yang dominan pada biaya perangkat, semakin besar wafer, semakin perangkat dapat menghasilkan, dan semakin rendah biaya per perangkat. 200mm cukup umum untuk pengecoran CMOS pihak ketiga, sementara pihak ketiga CCD pengecoran cenderung untuk menawarkan 150mm. Captive pengecoran menggunakan 150mm, 200mm, dan 300mm produksi untuk kedua CCD dan CMOS.
Masalah yang lebih besar sekitar harga adalah kesinambungan. Karena banyak CMOS start-up mengejar volume tinggi, aplikasi komoditas dari basis yang kecil usaha, mereka harga di bawah biaya untuk memenangkan bisnis. Untuk beberapa, risiko melunasi dan volume asalkan margin yang cukup untuk kelangsungan hidup. Tetapi yang lain harus menaikkan harga mereka, sementara yang lain keluar dari bisnis sepenuhnya. Berisiko tinggi startups bisa menarik untuk modal ventura, namun pelanggan Imager memerlukan stabilitas jangka panjang dan dukungan.
Sementara keuntungan biaya telah sulit untuk menyadari dan integrasi on-chip telah tiba lambat, kecepatan adalah salah satu area di mana CMOS pencitra dapat menunjukkan kekuatan yang cukup besar karena kemudahan relatif dari struktur output paralel. Hal ini memberikan mereka potensi besar dalam aplikasi industri.
CCD dan CMOS akan tetap saling melengkapi. Pilihan terus tergantung pada aplikasi dan vendor lebih dari teknologi. Pendekatan Teledyne DALSA adalah "teknologi-netral": kami adalah salah satu dari beberapa vendor dapat menawarkan solusi nyata dengan baik CCD dan CMOS.
Perbedaan Fitur dan Perfoma
| Fitur | CCD | CMOS |
| Signal out of pixel | Electron packet | Voltage |
| Signal out of chip | Voltage (analog) | Bits (digital) |
| Signal out of camera | Bits (digital) | Bits (digital) |
| Fill factor | High | Moderate |
| Amplifier mismatch | N/A | Moderate |
| System Noise | Low | Moderate |
| System Complexity | High | Low |
| Sensor Complexity | Low | High |
| Camera components | Sensor + multiple support chips + lens | Sensor + lens possible, but additional support chips common |
| Relative R&D cost | Lower | Higher |
| Relative system cost | Depends on Application | Depends on Application |
| Performance | CCD | CMOS |
| Responsivity | Moderate | Slightly better |
| Dynamic Range | High | Moderate |
| Uniformity | High | Low to Moderate |
| Uniform Shuttering | Fast, common | Poor |
| Uniformity | High | Low to Moderate |
| Speed | Moderate to High | Higher |
| Windowing | Limited | Extensive |
| Antiblooming | High to none | High |
| Biasing and Clocking | Multiple, higher voltage | Single, low-voltage |
