Matryca CMOS (od ang.complementary metal–oxide–semiconductor) – układ wielu elementów światłoczułych wykonany w technologii CMOS.
Zastosowanie
Matryce CMOS występują w wielu urządzeniach takich jak kamery internetowe, kompaktowe aparaty cyfrowe, lustrzanki cyfrowe (ang. DSLR, Digital Single Lens Reflex Camera), elementy kontrolne w automatyzacji produkcji, cyfrowe aparaty rentgenowskie i w wielu innych miejscach. Matryce CMOS możemy spotkać w aparatach różnych klas od najprostszych do najbardziej zaawansowanych. Znajdują one zastosowanie we wszystkich modelach lustrzanek cyfrowych firmy Canon (seria EOS). Wyjątek stanowi model EOS 1D z 2001 roku, w którym zastosowano matrycę CCD. Od 2006 roku matryce tego typu wykorzystywane są w aparatach DSLR także przez firmę Nikon, a od 2008 roku przez firmę Pentax (model K20D).
Matryce nazywane LiveMOS[1] nie są wariantami matryc CMOS, a przykładami konkurencyjnej technologii NMOS (N-type metal-oxide-semiconductor). Producentem takich matryc jest firma Matsushita Electric Industrial (znana jako Panasonic). Matryce te używane są w bezlusterkowcach firm Panasonic, Olympus oraz Leica. [1]
Budowa
Matryca składa się z milionów elementów o następującej budowie:
elementu światłoczułego, działającego na zasadzie fotodiody
mikrosoczewki, której zadaniem jest skupienie światła na elemencie światłoczułym
filtru barwnego odpowiadającego za fakt, że piksel jest czuły tylko na pewne spektrum światła. Najczęściej stosowana siatka filtrów Bayera.
Zalety i wady
Zalety:
małe zakłócenia w przesyłaniu danych, w związku z małą odległością fotodioda-przetwornik A/C
niski koszt produkcji, wynika to z tego że matryce można produkować na maszynach wykonujących inne elementy w technologii CMOS
niski pobór mocy (cecha wszystkich układów w technologii CMOS)
szybki odczyt (bez potrzeby zaciemnienia matrycy, jak ma to miejsce w CCD)
łatwe resetowanie (elektroniczna migawka)
możliwość odczytu wybranych pikseli (wykorzystywane przy ustawianiu ostrości)
Wady:
mniejsza światłoczułość w porównaniu z CCD. Część matrycy nie jest światłoczuła (tam, gdzie są przetworniki); fotodiody wykonane w technologii CMOS też wykazują mniejszą światłoczułość.
większy prąd ciemny (zakłócenia własne pojawiające się szczególnie przy długich czasach naświetlania)
niejednorodność: ponieważ każdy piksel ma własny wzmacniacz, trudno jest utrzymać reżim jakościowy każdego wzmacniacza, co powoduje, że każdy piksel wskazuje trochę inne parametry przy tym samym oświetleniu. Powoduje to utrudnienia w procesie ujednolicania odczytu.
