Видеокамеры с CMOS-матрицами

Видеокамера Sony DCR-PC1000, представленная компанией Sony в начале Января 2005 г. - первая видеокамера, использующая CMOS(1*)-матрицу. Раньше все видеокамеры использовали CCD(2*)-технологию, однако на сегодняшний день основным направлением развития индустрии видеокамер становятся CMOS-матрицы, которые дешевле и проще в производстве.

CCD-матрицы широко используются в видеокамерах начиная с 1970-х годов, и служат для преобразования света, проходящего через объектив, в электронный сигнал, который может быть преобразован процессором видеокамеры в цифровую информацию. Эта информация может быть записана на пленку, DVD или флеш-память. Матрицы CMOS выполняют ту же самую функцию, что и CCD-матрицы.

Оба вида матриц состоят из пикселей. Во время экспозиции каждый пиксел постепенно накапливает заряд, причем пропорционально количеству попавшего в него света. Ключевое различие между CCD-матрицей и CMOS-матрицей состоит в том, что CCD-матрица преобразует заряды пикселей в аналоговый сигнал, а CMOS-матрица в цифровую информацию (биты). Другое главное различие между CMOS- и CCD-матрицами заключается в том, что некоторые обрабатывающие функции видеокамеры могут быть выполнены на CMOS-матрице, тогда как используя CCD-матрицы эти функции приходиться выполнять на других процессорах.

Основной проблемой для использования CMOS-матриц в видеокамерах было качество изображения. CCD-матрицы обеспечивают более низкий шумовой уровень. В результате CMOS-чипы чрезвычайно плохо вели себя при низкой освещенности, по сравнению с CCD-чипами. И поскольку низкая освещеннсть - одна из основных трудностей при видеосъемке, это было главным барьером для использования CMOS-матриц.

Возможно самое большое преимущество CMOS-матриц состоит в том, что они могут быть рассчитаны и зафиксированы выборочно. Это позволяет CMOS-матрицам работать на любой частоте кадров и выполнять функцию прогрессированого сканирования. Другое преимущество заключается в том, что CMOS-матрицы потребляют меньше электроэнергии и дешевле в производстве по сравнению с CCD.

До сегодняшнего дня CMOS-матрицы использовались в низкокачественной видеоаппаратуре, такой как web-камеры и камеры в сотовых телефонах.

Компания Sony обошла основные проблемы CMOS-матриц, разработав новый цифровой сигнальный процессор, названный "Enhanced Imaging Processor". Без этого процессора было бы невозможно создать видеокамеру с CMOS-матрицей, качество изображения которой было бы сопоставимо с качеством изображения видеокамеры, использующей CCD-матрицу. Это означает, что Sony сможет некоторое время оставаться единственным производителем видеокамер на основе CMOS-матриц.

И хотя качество изображения Sony DCR-PC1000 еще не опробовано многочисленными пользователями, уже сейчас ясно, что технология CMOS - следующий шаг в производстве видеокамер и через некоторое время будет использоваться в большинстве видеокамер.

1* - CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

2* - CCD (Charge Coupled Device) - ПЗС (Прибор с Зарядовой Связью)