Was ist ein CMOS Kameramodul?
CMOS Kameramodule sind Kameras mit CMOS-Bildsensoren.
Sie dienen insbesondere der Bilderkennung und der Erkennung von Anwendungen. Fortschritte in der Technologie, wie z. B. in der Signalverarbeitung, ermöglichen die Wiedergabe satter Farben und einen geringeren Stromverbrauch. Darüber hinaus sind die Module miniaturisiert und können für verschiedene Anwendungen maßgeschneidert werden.
Mit dem Aufschwung der KI- und 5G-Technologien in den letzten Jahren nimmt die Marktgröße von CMOS Kameramodulen von Jahr zu Jahr zu.
Anwendungen von CMOS Kameramodulen
CMOS Kameramodule sind kompakt und können für verschiedene Anwendungen individuell angepasst werden. Es gibt verschiedene Anwendungen, vor allem für den Einsatz in Fahrzeugen, für PCs und Smartphones sowie für den Einsatz in Fabriken und Wohnhäusern.
Die Produkte werden in verschiedenen Fahrzeugkameras, Unfallaufzeichnungsgeräten, Gegensprechanlagen, Überwachungskameras, Barcode-Scannern und verschiedenen Erkennungsgeräten eingesetzt und sind somit ideale Geräte für die Bildeingabe. Sie werden auch in PC-Kameras und tragbaren Kameras eingesetzt, um Heimarbeit und Webkonferenzen aus der Ferne zu ermöglichen.
Funktionsweise von CMOS Kameramodulen
CMOS Kameramodule wandeln Licht, das durch das Objektiv eintritt, in elektrische Signale um und nehmen ein Bild auf. Sie bestehen aus zwei Hauptteilen: dem Sensorteil, der alles von der photoelektrischen Umwandlung bis zur Digitalisierung übernimmt, und dem Signalverarbeitungsteil, der das Bild verarbeitet und ein für das menschliche Auge sichtbares Bild erzeugt.
Zunächst wird das durch das Objektiv gebündelte Licht durch den CMOS-Bildsensor und integrierte Schaltkreise in elektrische Signale umgewandelt. Anschließend wird es von einem internen Bildprozessor in ein digitales Bildsignal umgewandelt. Diese digitalen Signale werden von einem DSP genannten Prozessor verarbeitet und als Bilddaten ausgegeben.
Das Objektiv, der CMOS-Sensor und der DSP sind sehr wichtige Komponenten, die die Qualität der Kamera bestimmen.
Aufbau eines CMOS Kameramoduls
Ein CMOS Kameramodul besteht aus Komponenten für die Optik, den Bildsensor und das Signalverarbeitungssystem. Bei den Komponenten handelt es sich hauptsächlich um das Objektiv, den CMOS-Bildsensor, das Objektiv und das Substrat. Die verwendeten Materialien sind Silizium, Glas, Metall und verschiedene andere Materialien.
Weitere Informationen zu CMOS Kameramodulen
1. Was ist ein CMOS-Bildsensor?
Bei den in Digitalkameras verwendeten Bildsensoren handelt es sich entweder um CCD-Bildsensoren (Charge Coupled Device) oder CMOS-Bildsensoren (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Beide haben die Verwendung von Fotodioden gemeinsam, unterscheiden sich aber in ihren Herstellungsverfahren und Signalverstärkungsmethoden.
CCDs sind Sensoren, die Ladung relaisartig übertragen, indem sie nacheinander Spannungen an die Elektroden anlegen und schließlich das Signal verstärken; CMOS-Bildsensoren haben für jedes Pixel einen Schalter, der aus einer Fotodiode und einem CMOS-Transistor besteht, und verstärken das Signal für jedes Pixel.
Die Schalter sind an den Fotodioden angebracht, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und durch Umschalten der Schalter und Auslesen nacheinander Pixel für Pixel kann eine Hochgeschwindigkeits-Ladungsübertragung erreicht werden.
2. Merkmale von CMOS-Bildsensoren
Da das Ladungssignal in jeder Zelle verstärkt wird, hat das Ausleserauschen den Vorteil, dass es geringer ist als das von CCDs. Außerdem werden universelle Halbleiterfertigungsanlagen verwendet, was zu niedrigen Herstellungskosten führt.
Im Vergleich zu CCDs ist das Element kleiner, so dass der Stromverbrauch geringer ist und das Auftreten von Smear und Blooming weniger wahrscheinlich ist, was ebenfalls ein Vorteil ist.
3. Aufbau eines CMOS-Bildsensors
Ein Bildsensor besteht von der Oberfläche her aus einer Mikrolinse, einem Kamerafilter, einer Fotodiode und einer Übertragungsschaltung. Das von der Mikrolinse gesammelte Licht wird mit Hilfe eines Farbfilters in verschiedene Farben unterteilt. Das Prinzip ist, dass das Licht dann von der Fotodiode umgewandelt wird, in eine elektrische Ladung umgewandelt wird und dann das elektrische Signal übertragen wird.