CMOS vs CCD

Tugas kali ini akan saya paprkan mengenai sensor CMOS dan CCD. Saya akan mencoba menjelaskan apa itu CMOS dan CCD, Technology pada CMOS dan CCD serta Update CMOS dan CCD yang terbarunya.

PENGERTIAN

 

Apa itu CMOS ?. Complementary Metal Oxide Semiconductor atau biasa disingkat CMOS merupakan teknologi penempelan sirkuit pada cip silikon. Complementary Metal Oxide Semiconductor atau CMOS pada awalnya dikenal sebagai teknologi yang dipakai untuk membuat prosesor mikro dan memori komputer, seperti Pentium. Hasil pada resolusinya lebih tinggi dari CCD. Teknologi CMOS juga digunakan dalam banyak sirkuit analog, seperti:

1. sensor gambar,
2. pengubah data, dan
3. trimancar terintegrasi untuk berbagai jenis komunikasi.

Apa itu CCD ?. Charge Couple Device atau biasa disingkat CCD merupakan chip pengganti film yang digunakan pada kamera digital untuk merekam objek. CCD terdiri atas jutaan sensor kecil cahaya. Besar kecilnya CCD diukur dalam satuan yang disebut dengan megapixel. Semakin besar pixel maka semakin bagus hasil gambarnya.

Setelah penjelasan singkat menegnai apa itu CMOS dan CCD sekarnag ini akan kita lanjutkan bahasan mengenai perbedaan dari kediua sensor tersebut.

Sebenernya dari kedua sensor tersebut perbedaannya hanyalah pada masalah "teknologi". Kalo kita berbicara mengenai teknologi pastilah tiap tahun berkembang sesuai dengan zaman. Setiap perusahaan akan mengembangkannya sesuai dengan kebutuhan zaman agar dapat diterima dikalangan masyarakat.

Bentuk dari CMOS dan CCD adalah berupa sekeping chip untuk menangkap cahaya, menggantikan fungsi film pada era kamera film. Perbedaan keduanya ada pada teknis bagaimana tiap piksel itu memproses cahaya yang ditangkapnya.

1. CMOS : Tiap piksel pada sensor CMOS mampu menghasilkan tegangan keluaran sendiri (berkat adanya transistor pada setiap piksel) sehingga memungkinkan membuat chip CMOS yang terintegrasi dengan rangkaian ADC (analog-to-digital conversion).

2. CCD : Piksel pada sensor CCD akan merubah cahaya menjadi elektron & output dari sensor CCD memberikan hasil berupa tegangan, alias benar-benar piranti analog. Maka itu pada kamera bersensor CCD, ADC dilakukan diluar chip sensor.

Kelebihan dan Kekurangan CMOS:

Kelebihan :

• Praktis,
• Keping sensor sudah termasuk rangkaian ADC (camera on a chip)
• Hemat daya berkat integrasi sistem
• Kecepatan proses responsif (karena adanya parralel readout structure)
• Tiap piksel punya transistor sendiri sehingga terhindar dari masalah smearing atau blooming

Kekurangan:

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

Kelebihan dan kekurangan CCD:

Kelebihan:

• Matang secara teknologi
• Desain sensor sederhana (lebih murah)
• Sensitivitas tinggi (termasuk dynamic range)
• Tiap piksel punya kinerja yang sama (uniform)

Kekurangan:

• Desain sistem keseluruhan (CCD + 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

Technology

Beberapa kamera CCD : Nikon D60, Fujifilm FinePix S5 Pro, Nikon D80, Nikon D40X, Canon PowerShot G9, Canon PowerShot Pro1, Ricoh GR Digital.

Bberapa kamera CMOS : Nikon D2Xs, Nikon D3, Nikon D300, Canon EOS 450D, Canon EOS-1D Mark III, Canon EOS-1Ds Mark III, Canon EOS 5D, Pentax K20D, Samsung GX-20, Sigma SD14.

Teknologi CMOS sering digunakan di mikroprosesor, pengontrol mikro, RAM statis, dan sirkuit logika digital lainnya. Digunakan juga dalam banyak sirkuit analog, seperti sensor gambar, pengubah data, dan trimancar terintegrasi untuk berbagai jenis komunikasi. Namun semakin berkembangnya zaman kamera CMOS mampu meningkatkan kerja sistem keaman mobil.

Singkat cerita, jika kita sedang berkendara dimalam hari sensor ini mampu memberikan pencahayaan yang cukup jauh tanpa mengganggu pengemudi yang berlawan arah dengan kita. Ini bekerja setelah ditambahkannya sistem pecahayaan inframerah yang dipasang pada lampu depan. Kelemahan kamera/ pencitra CMOS ada pada kemampuan dalam kondisi kabut dan bersalju.

Teknologi CCD

Ada dua jenis kamera satu shot yang lambat, tipe scan dengan CCD rangkaian linear dan dengan rangkaian area. Kamera jenis scan dengan CCD rangkaian linear dipasang di belakang kamera format besar. Saat menekan tombol shutter, rangkaian CCD linear melakukan scan pada gambar seperti scanner.

Kamera dengan CCD rangkaian area juga melakukan proses scan dengan gerak sedikit berbeda, horisontal dan vertikal perlahan-lahan. Kedua jenis kamera itu menghasilkan resolusi yang sangat tinggi dan membutuhkan pencahayaan yang konstan.

Teknologi CCD juga terdapat dalam camera Toshiba Camelio BW10 yang dapat menangkap pencahayan di dalam air. Dan dapat menghasilkan image yang cukup jelas dengan standart harga.