Sensores De Imagen
Páginas: 17 (4159 palabras)
Publicado: 27 de noviembre de 2012
Unidad VI Sensores de imagen.
El sensor de imagen es el elemento que capta la luz. Se trata de un C.I. formado por millones de componentes sensibles a la luz que al ser expuestos guardan la imagen.
El sensor es una matriz de elementos fotosensibles que funciona convirtiendo la luz, en señales eléctricas que pueden almacenarse, transferirse, medirse y convertirse en una señal digitalizadadel patrón global de iluminación que llega al sensor, reflejo de la imagen.
Cada uno de los elementos fotosensibles del sensor se denomina pixel (picture element). El número de píxeles del sensor se suele medir en millones de píxeles o megapíxeles.
Otro factor importante con respecto al sensor es el tamaño y forma del mismo. Un sensor grande que contenga un número relativamente pequeño depíxeles debe tener una gran área por píxel; y viceversa: un sensor pequeño con el mismo número de píxeles tiene una reducida área por píxel. Los píxeles mayores tienden a generar una mejor calidad de imagen y una mayor sensibilidad.
La forma del sensor suele ser rectangular y la proporción entre alto y ancho del sensor también es importante.
En cuanto a la tecnología de los sensores, las másextendidas actualmente son:
• Sensor CCD, es el de mayor aplicación en fotografía y en video.
• Sensor SuperCCD, es también muy aplicado en fotografía y en video.
• Sensor CMOS, que va ganando uso debido a su menor consumo de energía y su menor coste de fabricación.
• Foveon X3 a diferencia de los anteriores no realiza interpolación de los colores para la obtención de la imagen.Sony y su CCD RGBE, utiliza el filtro Bayer colocado delante del sensor. En lugar de apostar por la clásica combinación de filtros rojos, verdes y azules, con predominancia de los verdes por tener el ojo humano mayor sensibilidad a este color verde esmeralda. Así, este filtro Bayer modificado contiene una mitad de píxeles verdes filtrados específicamente para el verde esmeralda.
Otra variaciónes el sensor de Kodak que substituye los patrones básicos rojo, verde y azul por cian, magenta y amarillo. En efecto, mientras otros sensores toman una imagen 'positiva' éstos graban negativos digitales utilizando colores secundarios en lugar de primarios (aunque luego los datos son convertidos a RGB para mantener la compatibilidad con el resto del mercado). La ventaja de usar estas componentessecundarias es que esos colores contienen mayores factores de transmisión que los colores primarios complementarios lo cual redunda en una mayor sensibilidad en ciertas circunstancias (no en todas).
Los CCD (charge-coupled devices), como los microprocesadores y los circuitos de memoria integrados, están fabricados en láminas de silicio en una serie de pasos elaborados utilizando lafotolitografía para definir y construir diferentes elementos funcionales dentro del microcircuito. Cada lámina contiene entre decenas y centenares de dispositivos idénticos, cada uno de ellos totalmente capaz de producir un único C.I. de CCD para su uso en cámaras digitales.
Anatomía de un CCD.
La tecnología de un sensor de imagen digital se centra en el semiconductor CCD, que tiene un proceso defabricación similar al utilizado en la producción de circuitos integrados abarcando desde microprocesadores a memorias.
Los CCDs (charge-coupled devices) son circuitos integrados basados en silicio que consisten en una densa matriz de fotodiodos que operan convirtiendo la energía de la luz o fotones en carga electrónica. Los electrones generados por la interacción de los fotones con los átomos de siliciose almacenan en un pozo potencial y posteriormente se pueden pasar/transferir desde C.I. a través de registros y sacarlos a un amplificador. El esquema de la Figura 1 muestra varios componentes que constituyen la anatomía de un CCD típico:
[pic]
Los CCDs son inventados a finales de los años 60 por investigadores de los Laboratorios Bell que inicialmente concibieron la idea como un nuevo...
El sensor de imagen es el elemento que capta la luz. Se trata de un C.I. formado por millones de componentes sensibles a la luz que al ser expuestos guardan la imagen.
El sensor es una matriz de elementos fotosensibles que funciona convirtiendo la luz, en señales eléctricas que pueden almacenarse, transferirse, medirse y convertirse en una señal digitalizadadel patrón global de iluminación que llega al sensor, reflejo de la imagen.
Cada uno de los elementos fotosensibles del sensor se denomina pixel (picture element). El número de píxeles del sensor se suele medir en millones de píxeles o megapíxeles.
Otro factor importante con respecto al sensor es el tamaño y forma del mismo. Un sensor grande que contenga un número relativamente pequeño depíxeles debe tener una gran área por píxel; y viceversa: un sensor pequeño con el mismo número de píxeles tiene una reducida área por píxel. Los píxeles mayores tienden a generar una mejor calidad de imagen y una mayor sensibilidad.
La forma del sensor suele ser rectangular y la proporción entre alto y ancho del sensor también es importante.
En cuanto a la tecnología de los sensores, las másextendidas actualmente son:
• Sensor CCD, es el de mayor aplicación en fotografía y en video.
• Sensor SuperCCD, es también muy aplicado en fotografía y en video.
• Sensor CMOS, que va ganando uso debido a su menor consumo de energía y su menor coste de fabricación.
• Foveon X3 a diferencia de los anteriores no realiza interpolación de los colores para la obtención de la imagen.Sony y su CCD RGBE, utiliza el filtro Bayer colocado delante del sensor. En lugar de apostar por la clásica combinación de filtros rojos, verdes y azules, con predominancia de los verdes por tener el ojo humano mayor sensibilidad a este color verde esmeralda. Así, este filtro Bayer modificado contiene una mitad de píxeles verdes filtrados específicamente para el verde esmeralda.
Otra variaciónes el sensor de Kodak que substituye los patrones básicos rojo, verde y azul por cian, magenta y amarillo. En efecto, mientras otros sensores toman una imagen 'positiva' éstos graban negativos digitales utilizando colores secundarios en lugar de primarios (aunque luego los datos son convertidos a RGB para mantener la compatibilidad con el resto del mercado). La ventaja de usar estas componentessecundarias es que esos colores contienen mayores factores de transmisión que los colores primarios complementarios lo cual redunda en una mayor sensibilidad en ciertas circunstancias (no en todas).
Los CCD (charge-coupled devices), como los microprocesadores y los circuitos de memoria integrados, están fabricados en láminas de silicio en una serie de pasos elaborados utilizando lafotolitografía para definir y construir diferentes elementos funcionales dentro del microcircuito. Cada lámina contiene entre decenas y centenares de dispositivos idénticos, cada uno de ellos totalmente capaz de producir un único C.I. de CCD para su uso en cámaras digitales.
Anatomía de un CCD.
La tecnología de un sensor de imagen digital se centra en el semiconductor CCD, que tiene un proceso defabricación similar al utilizado en la producción de circuitos integrados abarcando desde microprocesadores a memorias.
Los CCDs (charge-coupled devices) son circuitos integrados basados en silicio que consisten en una densa matriz de fotodiodos que operan convirtiendo la energía de la luz o fotones en carga electrónica. Los electrones generados por la interacción de los fotones con los átomos de siliciose almacenan en un pozo potencial y posteriormente se pueden pasar/transferir desde C.I. a través de registros y sacarlos a un amplificador. El esquema de la Figura 1 muestra varios componentes que constituyen la anatomía de un CCD típico:
[pic]
Los CCDs son inventados a finales de los años 60 por investigadores de los Laboratorios Bell que inicialmente concibieron la idea como un nuevo...
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