Sabtu, 19 Februari 2011

Sensor CMOS vs CCD

Sensor CCD (charge coupled device) maupun Sensor CMOS (complementary metal oxide semiconductor) merupakan chip yang berfungsi untuk menangkap cahaya, menggantikan fungsi film pada era kamera film. Dalam chip ini terdapat jutaan piksel yang sensitif terhadap cahaya (foton) dan energi cahaya yang diterima mampu dirubah dalam bentuk sinyal tegangan. Selain itu juga dapat diartikan sebagai suatu memory yang khusus yang berisi data vital mengenai konfigurasi komputer dan bersifat semi-permanen.

CMOS (complementary metal oxide semiconductor)

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) adalah suatu memory yang khusus yang berisi data vital mengenai konfigurasi komputer dan bersifat semi-permanen.CMOS memerlukan daya yang sangat kecil untuk mempertahankan kontennya, dan chip ini memanfaatkan baterai sebagai sumber daya listriknya. Ketika perubahan diperlukan ke dalam konfigurasi sistem komputer (misalnya ada penambahan hardisk, penambahan RAM dan lain sebagainya), maka CMOS dapat diubah dengan menjalankan suatu program utility khusus yang tersedia melalui sistem operasi.

Complementary metal – oxide – semiconductor (CMOS) atau semikonduktor – oksida – logam komplementer adalah sebuah jenis utama dari rangkaian terintegrasi. Teknologi CMOS digunakan di mikroprosesor, pengontrol mikro, RAM statis, dan sirkuit logika digital lainnya. Teknologi CMOS juga digunakan dalam banyak sirkuit analog, seperti sensor gambar, pengubah data, dan trimancar terintegrasi untuk berbagai jenis komunikasi.

CCD (charge coupled device)

CCD yang lebih dikenal dahulu melalui perangkat analog, mengubah cahaya yang masuk sebagai muatan listrik kecil di setiap sensor foto dan dikonversi ke tegangan satu piksel. Pada Kamera Digital, sirkuit kamera mengkonversinya menjadi informasi digital seutuhnya. Pada perkembangannya, muncullah teknologi 3CCD yang menggunakan tiga sensor gambar sekaligus dengan pemisahan warna yang dilakukan oleh sebuah prisma dichroic. CCD memiliki kualitas lebih baik dan umumnya lebih mahal daripada sensor CCD tunggal.

Cara kerja sensor ini adalah ketika cahaya mengenai sensor, masing-masing pixel sensor menghasilkan muatan listrik yang kemudian dikonversi menjadi tegangan. Piksel pada sensor CCD merubah cahaya menjadi elektron dan output dari sensor CCD memberikan hasil berupa tegangan, alias benar-benar piranti analog. Maka itu pada kamera bersensor CCD, proses analog-to-digital conversion (ADC) dilakukan diluar chip sensor.

Perbedaaan CCD dan CMOS

Kamera digital menjadi barang umum mengingat penurunan harga jualnya. Yang menybabkan penurunan harga jual adalah dengan keberadaan sensor CMOS. Sensor CMOS sangat jauh lebih murah untuk dirakit dibandingkan sensor CCD.

Sensor CCD dan CMOS berfungsi sama yaitu mengubah cahaya menjadi elektron. Untuk mengetahui cara sensor bekerja kita harus mengetahui prinsip kerja sel surya. sensor yang digunakan di kamera digital seperti memiliki ribuan bahkan jutaan sel surya yang kecil dalam bentuk matrik dua dimensi. Masing-masing sell akan mentransform cahaya dari sebagian kecil gambar yang ditangkap menjadi elektron. Kedua sensor tersebut melakukan pekerjaan tersebut dengan berbagai macam teknologi yang ada.

Perbedaan teknis keduanya adalah dalam bagaimana tiap piksel itu memproses cahaya yang ditangkapnya. Piksel pada sensor CCD merubah cahaya menjadi elektron dan output dari sensor CCD memberikan hasil berupa tegangan, alias benar-benar piranti analog. Maka itu pada kamera bersensor CCD, proses analog-to-digital conversion (ADC) dilakukan diluar chip sensor. Sebaliknya, tiap piksel pada sensor CMOS mampu menghasilkan tegangan keluaran sendiri (berkat transistor yang ada pada setiap piksel) sehingga memungkinkan membuat chip CMOS yang terintegrasi dengan rangkaian ADC.

Sensor CCD

Kelebihan :

  • matang secara teknologi
  • desain sensor sederhana (lebih murah)
  • sensitivitas tinggi (termasuk dynamic range)
  • tiap piksel punya kinerja yang sama (uniform)
  • kualitas gambar tinggi

Kekurangan :

  • desain sistem keseluruhan (CCD plus ADC) jadi lebih rumit dan boros daya
  • kecepatan proses keseluruhan lebih lambat dibanding CMOS
  • sensitif terhadap smearing atau blooming (kebocoran piksel) saat menangkap cahaya terang
  • membutuhkan daya yang besar

Sensor CMOS

Kelebihan :

  • praktis, keping sensor sudah termasuk rangkaian ADC (camera on a chip)
  • hemat daya berkat integrasi sistem
  • kecepatan proses responsif (berkat parralel readout structure)
  • tiap piksel punya transistor sendiri sehingga terhindar dari masalah smearing atau blooming
  • daya yang digunakan rendah

Kekurangan :

  • proses pematangan teknologi (untuk menyamai kualitas CCD perlu biaya besar)
  • kualitas gambar rendah
  • piksel dengan transistor didalamnya menurunkan sensitivitas piksel (area penerima cahaya menjadi berkurang)
  • piksel yang mampu mengeluarkan tegangan sendiri kurang baik dalam hal keseragaman kinerja (uniformity)

Secara garis besar sensor CCD lebih banyak digunakan di kamera yang fokus pada gambar yang high-quality dengan piksel yang besar dan sensitivitas cahaya yang baik. Sensor CMOS lebih ke kualitas dibawahnya, resolusi dan sensitivitas cahaya yang lebih rendah. Akan tetapi pada saat ini sensor CMOS telah berkembang hampir menyamai kemampuan sensor CCD. Kamera yang menggunakan sensor CMOS biasanya lebih murah dan umur baterenya lebih lama.

Perkembangan Sensor

Baik sensor CCD maupun sensor CMOS, keduanya sudah cukup lama dikembangkan meski pada awalnya kualitas CMOS memang kalah dibanding dengan CCD. Maka itu CCD awalnya lebih diutamakan untuk dipakai pada kamera digital sementara CMOS hanya ditujukan untuk dipakai di kamera ponsel. Lambat laun riset telah berhasil meningkatkan kualitas sensor CMOS dengan harapan bisa menyamai kualitas sensor CCD. Kini sensor CCD sendiri justru mulai dikembangkan untuk kamera ponsel, sebaliknya sensor CMOS yang semakin disempurnakan mulai diterapkan di kamera digital. Persilangan ini menandakan sudah tidak lagi ada perbedaan berarti dalam hal kualitas gambar antara keduanya. Kini pada kamera DSLR kelas menengah dan atas saat ini sudah memakai sensor CMOS, sementara DSLR ekonomis masih memakai CCD. Sebagian besar kamera non DSLR masih memakai sensor CCD.

Sumber

http://kamera-gue.web.id/2010/02/01/antara-sensor-ccd-dan-cmos/

http://maskres.blogspot.com/2009/01/perbedaan-antara-sensor-gambar-ccd-dan.html

Tidak ada komentar:

Posting Komentar