Sensore CCD e CMOS: caratteristiche, differenze e vantaggi

Il sensore è il vero e proprio cuore di ogni telecamera, tale sensore è il chip che ha il compito molto delicato di convertire la luce in cariche elettriche in modo poi da trasformarle in informazioni digitali. Questo oggetto può essere di due tipi, può infatti essere CCD (Charge Coupled Device) oppure CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor). Nelle righe che seguono cercheremo di spiegare in breve quali sono le differenze tra questi due chip cercando di darvi del materiale valido per orientarvi nella scelta.

I DUE SENSORI

Tutti e due i sensori hanno un elemento base in comune, ossia il fotodiodo. Questo è un elemento fotosensibile che se colpito da un raggio di luce produce una carica elettrica. Nei CCD questa carica viene poi trasferita attraverso alcuni nodi di uscita in modo da essere in seguito convertita in voltaggio ed uscire dal Sensore CCD sotto forma di segnale analogico.

Nei sensori CCD ogni fotodiodo è esclusivamente dedicato alla lettura della luce e pertanto l’uniformità del segnale, elemento importantissimo ai fini della qualità dell’immagine, risulta molto alta. Nei sensori CMOS d’altro canto ogni fotodiodo viene accompagnato da un convertitore che si occupa di trasformare l’energia generata dalla luce in voltaggio in modo tale che il segnale in uscita si anche in questo caso, ovviamente, in formato digitale.

Gli altri circuiti accanto al fotodiodo (si noti che montano spesso anche degli amplificatori di segnale, circuiti di digitalizzazione e riduttori di rumore) tendono a ridurre lo spazio dedicato alla cattura della luce e pertanto l’uniformità del segnale risulta minore rispetto a quella dei CCD.

PUNTI DI FORZA E DI DEBOLEZZA

Segnalata questa prima, importantissima, differenza vediamo adesso quali sono i punti di forza ed i punti di debolezza di ciascuno dei due sensori. In primo luogo possiamo dire che il CCD ha il vantaggio di creare immagini di alta qualità a basso livello di rumore mentre il CMOS è molto più suscettibile al rumore; di seguito un vantaggio del CMOS rispetto al CCD è che il primo consuma molta meno energia rispetto al secondo; ancora il CMOS è molto più economico rispetto al CCD anche se i primi hanno una maggiore complessità costruttiva rispetto ai secondi.

CONSIDERAZIONI

Entrambi i sensori riproducono immagini di altissima qualità ma hanno per lo più ambiti di utilizzo diversi, il CMOS può essere realizzato in dimensioni minori e dissipa molta meno energia e pertanto è la scelta più azzeccata per piccole fotocamere come quelle ad esempio dei cellulari, d’altro canto il CCD è il punto di riferimento in ambito fotografico e professionale, mercati nei quali in soldoni è richiesta una qualità dell’immagine di livello superiore.

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