Image Sensor یا حسگر تصویر چیست؟

حسگر تصویر یا چیپ تصویر (Image Sensor) یک قطعه الکترونیکی دردوربین های مداربسته است که تصاویر را در دوربین دریافت کرده و به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می کند

تقریبا تمام چیپ های تصویر کنونی از نیمه هادی های حساس به نور استفاده می کنند. این نیمه هادی ها طوری ساخته شده اند که با برخورد نور به آنها مقداری مشخص از نور را خود عبور می دهند. با استفاده از قرار دادن تعداد زیادی از نیمه هادی ها – که به آنها سلول نوری می گویند – در کنار هم می توان سطحی ساخت که با برخورد نور یک تصویر به آن تصویر را به صورت سیگنال الکتریکی در آورد

البته چیپ های تصویر حساسیتی به رنگ ندارند پس تنها می توانند تصویر سیاه و سفید را ثبت کنند. برای حل این مشکل از راه حلی ساده استفاده می شود. سه فیلتر متفاوت (برای سه رنگ اصلی سبز، قرمز و آبی) بر روی چیپ تصویر قرار داده می شود و سلولهای مختلف نوری مسئول اندازگیری رنگ های متفاوت در تصویر می شوند. از کنار هم قرار دادن این رنگ ها، یک تصویر یکپارچه و رنگی تولید می شود

حسگر های تصویر چه انواعی دارند؟

حسگر تصویر یا Image Sensor را می توان از نظر مشخصه های متفاوتی طبقه بندی کرد

    رزولوشن یا تفکیک پذیری:  مشخصه ای که احتمالا همه شما با آن آشنا هستید، تفکیک پذیری یا رزولوشن حسگر است. رزولوشن یک حسگر نشان میدهد که چقدر می تواند جزئیات مختلف را دریافت کند. برای نشان دادن رزولوشن تصویر یک چیپ تصویر از واحد پیکسل یا مگا پیکسل (به معنای میلیون پیکسل) استفاده می شود. برای ساختن هر پیکسل حداقل به یک سلول نوری نیاز است. پس هر مگا پیکسل از رزولوشن نیاز به یک میلیون سلول نوری دارد. طبیعتا هرچقدر تعداد سلول های نوری یک چیپ تصویر بالاتر برود قیمت آن هم بالاتر می رود

    نوع تکنولوژی ساخت چیپ تصویر: از نظر تکنولوژی ساخت یک چیپ تصویر یا می توان CMOS باشد یا CCD هر یک از این دو تکنولوژی نقاط قوت و ضعف خود را دارد. تفاوت ساختار این دو چیپ کمی تخصصی است و در مقاله ای جداگانه به آن می پردازیم. از قدیم چیپ های CCD از CMOSها گران قیمت تر بودند و البته کیفیت تصویر بهتری داشتند. با گذشت زمان و پیشرفت علم، چیپ های CMOS توانستند در رقابت برنده شوند. امروزه تقریبا تمام دوربین های مداربسته از چیپ CMOS استفاده می کنند

    حساسیت به نور: میزان حساسیت به نور یک چیپ تصویر مشخص می کند که برای ساختن تصویر به چقدر نور نیاز دارد. هرقدر نور مورد نیاز چیپ تصویر کمتر باشد کیفیت آن بالاتر است. اگر بخواهید از دوربین در یک محیط کم نور استفاده کنید، بهتر است به حساسیت چیپ تصویر آن توجه ویژه ای داشته باشید

بازه داینامیک یا dynamic range  : بازه داینامیک یک حسگر تصویر نشان می دهد که این چیپ می تواند چقدر اختلاف سطح نور را دریافت کند. این مشخصه زمانی اهمیت پیدا می کند که نیاز به دریافت تصویر در محیطی با اختلاف زیاد سطح نور دارید، مثلا پارکینگی تاریک با یک ورودی خیلی پر نور. اگر بازه داینامیک دوربین پایین باشد، محیط داخلی کاملا سیاه دیده می شود و محیط بیرونی کاملا سفید.