Главная / Статьи / EXMOR – новое поколение CMOS

25/04/2013

Новая линейка IP-камер TANTOS TSi на базе матриц SONY EXMOR идет в ногу с веяниями современных технологий и требованиями рынка, и включает в себя камеры для установки на улице и в помещениях для работы в условиях слабой освещености:Tsi-P211V, Tsi-P212V, TSi-DV211V, TSi-DVm211F, TSi-DV211V, TSi-B211

Прогресс не стоит на месте и в настоящее время EXMOR-матрицы имеют все шансы вытеснить CCD-матрицы в мегапиксельных камерах.

Этому способствует несколько факторов:

Цена CCD-матриц в разы выше цены CMOS-матриц, причем с увеличением разрешения цена CCD-матриц многократно возрастает.

CCD-матрицы потребляют большую мощность по сравнению с CMOS и, соответственно, ГРЕЮТСЯ. Это может привести к проблемам при работе камеры в условиях высоких температур (прямые солнечные лучи в жарком климате).

Чувствительность EXMOR матриц уже превышает чувствительность CCD-матриц, и это притом, что из технологии CCD за десятилетия развития «выжаты» уже практически все возможности по увеличению чувствительности. В CMOS технологии еще есть задел для увеличения чувствительности.

Исходя из современных тенденций, получается, что матрицы CCD доживают последние годы и будут вытеснены матрицами на основе CMOS EXMOR и других перспективных технологий.

Компании – производители матриц все время улучшают параметры своих изделий и ищут новые подходы к увеличению чувствительности CMOS матриц. Один из подходов – использование технологии накопления заряда. При этом увеличивается время считывания каждой ячейки, уменьшается количество кадров в секунду и повышается чувствительность. Этот способ отлично работает для неподвижных объектов, но для движущихся предметов (которые и представляют интерес для видеонаблюдения) этот метод не подходит, так как такие объекты представляются в этом случае невнятными размытыми тенями.

Компания SONY предложила другой путь увеличения чувствительности, создав новую линейку светочувствительных матриц под названием EXMOR.

Первоначально матрицы EXMOR были созданы для профессиональных телевизионных камер и только потом начали применяться в камерах видеонаблюдения.

В матрицах EXMOR использована новая конструкция CMOS-сенсора, которая обеспечивает более полное использование падающего на матрицу светового потока

В традиционной конструкции CMOS-матрицы свет, перед тем как попасть на фотодиоды, проходит через структуру ячейки и частично отражается от металлических проводников, являющихся частью конструкции светочувствительной ячейки. В EXMOR свет попадает сразу же на фотодиод, а металлические проводники находятся под фотодиодом. Такая конструкция светочувствительной ячейки позволяет наиболее полно использовать падающий свет и существенно увеличивает чувствительность матрицы.

Еще одно существенное отличие EXMOR-матриц – улучшенная система подавления шумов.

В EXMOR аналого-цифровой преобразователь устанавливается для каждой линейки пикселей, т.е. оцифровка аналоговых сигналов максимально приближена к фотодиодам. В CMOS-матрице аналоговый сигнал поступает на общий для всех аналого-цифровой преобразователь. При этом в процессе передачи до АЦП в CMOS-матрице возрастает уровень шума.

В EXMOR-матрице добавлена система цифрового шумоподавления CDS, которая подавляет шум, измеряя уровень шума до преобразования и после преобразования, и точно определяет оптимальный уровень шумоподавления. Система шумоподавления EXMOR намного более эффективна, чем система шумоподавления обычной CMOS-матрицы, работающая только с аналоговым сигналом.

            В результате видеокамеры, созданные на основе EXMOR-матриц, имеют пониженный уровень шума и более высокую чувствительность по сравнению с видеокамерами на CMOS-матрицах. Различия особенно заметны в условиях низкой освещенности, где камеры с матрицами EXMOR особенно эффективны.