Até recentemente, os dispositivos charge-coupled devices (CCDs) eram os únicos sensores de imagem usados em câmaras digitais. Foram bem desenvolvidos pois já eram usados em telescópios astronómicos, em scanners e nas vídeo câmaras.
Entretanto, há um novo desafiante no horizonte, o sensor de imagem CMOS que promete, eventualmente, transformar-se no sensor de imagem de escolha num curto período de tempo.
Os sensores de imagem CCD e CMOS capturam a luz através de uma grade de pequenos pixeis.
Estes sensores diferem no modo como processam as imagens e como são fabricados.
Sensor de imagem CCD
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| Esquema de um sensor CCD |
O dispositivo charge-coupled device (CCD) recebeu o seu nome devido á maneira como as cargas eléctricas geradas pelos seus pixeis são lidas após uma exposição. Depois da exposição as cargas na primeira fileira são transferidas para uma parte do sensor chamado registo de leitura.
Uma vez que a fileira foi lida, as suas cargas são eliminadas dos pixeis da primeira fileira, após as cargas terem sido apagadas, as cargas da fileira seguinte passam para a primeira fileira e o processo recomeça, até todas as fileiras serem lidas, uma após a outra.
Sensores de imagem CMOS
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| Esquema de um sensor CMOS |
Os sensores de imagem são manufaturados nas fábricas chamadas wafer foundries ou fabs onde os circuitos e os dispositivos minúsculos são gravados em chips de silicone.
O maior problema com CCDs é que não há muita economia de escala.
São criados nos foundries usando processos especializados e caros que podem somente ser usados para fazer outros CCDs.
Entretanto, mais e mais foundries começaram a usar um processo diferente chamado de semicondutor de óxido de metal complementar (Complementary Metal Oxide Semiconductor-CMOS) para fazer milhões de chips para processadores e memória de computador. O CMOS é de longe o mais comum e o mais altamente lucrativo processo de fabricação de chips do mundo.
Ao usar este processo com o mesmo equipamento os custos de fabricação dos sensores de imagem CMOS reduzem-se drasticamente. Em consequência, o custo de fabricar um wafer de CMOS é um terço do custo de fabricar um wafer similar usando o processo CCD.
Para além disso os sensores de imagem CMOS podem ter os circuitos de processamento criados no mesmo chip, o mesmo não acontece nos sensores CCDs.
Embora os sensores CMOS tenham começado com alguns problemas de ruído, dai só terem sido utilizados em câmaras de baixo custo, foram ao longo do tempo sofrendo alterações devido aos avanços e técnicas desenvolvidas, e hoje em dia a sua qualidade é comparável aos sensores CCDs.
Os sensores CMOS, nos dias de hoje, são utilizados em câmaras de alto desempenho como a Canon 1DS Mark II e a EOS 20D.
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| Canon 1DS Mark II |
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