Pages

Sabtu, 19 Februari 2011

CCD dan CMOS


Jenis sensor antara CCD dan CMOS :

1.      Complementary metal oxide semiconductor (CMOS) adalah jenis sensor piksel aktif dibuat menggunakan CMOS proses semikonduktor. Extra sirkuit samping setiap sensor foto mengubah energi cahaya untuk tegangan. sirkuit tambahan pada chip dapat dimasukkan untuk mengkonversi tegangan untuk data digital.

Teknologi CMOS :
CMOS memanfaatkan kombinasi transistor saluran-p dan saluran-n. Teknologi CMOS lebih cepat dari PMOS tetapi lebih sedikit lambat dari NMOS dan mencapi kerapatan yang lebih baik.

Plus :
  • praktis, keping sensor sudah termasuk rangkaian ADC (camera on a chip)
  • hemat daya berkat integrasi sistem
  • kecepatan proses responsif  (berkat parralel readout structure)
  • tiap piksel punya transistor sendiri sehingga terhindar dari masalah smearing atau blooming

Minus :
  • proses pematangan teknologi (untuk menyamai kualitas CCD perlu biaya besar)
  • piksel dengan transistor didalamnya menurunkan sensitivitas piksel (area penerima cahaya menjadi berkurang)
  • piksel yang mampu mengeluarkan tegangan sendiri kurang baik dalam hal keseragaman kinerja (uniformity)

Gambar : 


2. Charge Couple Device (CCD) adalah perangkat analog. Ketika cahaya menyerang chip ini diadakan sebagai muatan listrik kecil di setiap sensor foto. Biaya dikonversi ke tegangan satu pixel pada waktu mereka membaca dari chip. sirkuit tambahan dalam kamera mengubah tegangan menjadi informasi digital.

Teknologi CCD :
Teknologi ini menyediakan bentuk baru memori berkerapatan sangat tinggi dan sudah memungkinkan pengimplementasian serpih memori 64K-bit menggunakan teknologi CCD.

Plus :
  • matang secara teknologi
  • desain sensor sederhana (lebih murah)
  • sensitivitas tinggi (termasuk dynamic range)
  • tiap piksel punya kinerja yang sama (uniform)

Minus :
  • desain sistem keseluruhan (CCD plus ADC) jadi lebih rumit dan boros daya
  • kecepatan proses keseluruhan lebih lambat dibanding CMOS
  • sensitif terhadap smearing atau blooming (kebocoran piksel) saat menangkap cahaya terang
Gambar :
  
CCD VS CMOS
Kamera Analog memerlukan film dan bukaan diafragma 1/ f detik sehingga cahaya yang ditangkap bisa diterima oleh film tersebut menjadi sebuah gambar. Pada kamera digital, film tidak diperlukan lagi seperti halnya kamera analog. Kamera digital menggunakan sensor yang dikenal dengan CCD atau CMOS.
Pada prinsipnya, tidak ada perbedaan yang mencolok antara kamera digital dan kamera analog, karena teknologi dasar yang dikandungnya sebenarnya sederhanya saja. Sebuah kamera analog menggunakan film seluloid, mempunyai tiga elemen dasar, masing-masing adalah elemen optikal berupa berbagai ragam lensa, elemen kimia berupa film seluloidnya sendiri, dan elemen mekanik yang merupakan badan kamera itu sendiri. Elemen kimia pada kamera digital sekarang ini tergantikan menjadi elemen chips yang bisa berupa CCD (Charge Coupled Device) maupun CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) yang mengatur sensitivitas pencahayaan dan menjadi “film digital” pada kamera- kamera modern sekarang ini.
Baik sensor chip CCD dan CMOS sebenarnya mulai berkembang secara bersamaan, kedua chip ini mengonversi cahaya menjadi elektron-elektron sehingga menjadi gambar-gambar digital. Perbedaan pokok di antara keduanya adalah CCD umumnya menghasilkan gambar berkualitas tinggi dan noise yang rendah. Sedangkan pada CMOS, noise yang dihasilkan pada gambar digital biasanya lebih banyak.
Sensor CMOS umumnya menggunakan tenaga baterai lebih sedikit, sedangkan pada CCD karena proses khusus yang dilakukan pada saat pengambilan gambar, mengonsumsi tenaga 100 kali lebih banyak dibanding sensor CMOS sejenis. Selain itu, fabrikasi pembuatan chip CMOS lebih murah ketimbang CCD. Namun, bersamaan dengan perkembangan waktu nampaknya kedua sensor ini mulai berada pada sebuah tahapan yang setara dan bersaing sangat ketat.CMOS mengkonsumsi sekitar seperdelapan kekuatan sensor charge-coupled device (CCD) dengan sejumlah pixel. CCD merupakan sensor yang biasa digunakan kamera digital. Sekarang ini, sensor CMOS memproses proton sinar dan merubahnya menjadi sinyal listrik. Sensor ini memiliki ukuran maksimal 6.3 juta pixel. 
 
Sensor CCD dan CMOS adalah dua teknologi yang bebeda untuk penangkapan gambar digital. Keduanya saling bersaing untuk menghasilkan kesempurnaan, CCD dan CMOS masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan yang disesuaikan dengan aplikasi yang berbeda. Meskipun demikian, vendor yang menjual suatu teknologi selalu menonjolkan kelebihannya dibanding yang lainnya. Pilihan tergantung dengan aplikasi yang akan digunakan. Jadi, baik sensor CCD maupun CMOS memang berbeda total secara desain. CCD punya keunggulan dalam hal sensitivitas meski berpotensi terganggu saat berhadapan dengan cahaya terang. CMOS unggul dalam hal kecepatan hingga lebih cocok dipakai di kamera dengan fps (burst) tinggi. Namun keduanya sudah didesain untuk sanggup memberikan hasil foto yang berkualitas tinggi, jadi fokuskan saja pilihan pada hal-hal lain seperti memilih lensa yang berkualitas dan melatih teknik memotret yang baik. Untuk saat ini, CCD maupun CMOS mampu memberikan hasil foto yang sama baiknya. Perbedaan utama keduanya hanyalah masalah teknologi.

Sumber :