카메라 요소

이미지 센서

이미지 센서: CCD(좌측) 및 CMOS(우측).

빛이 렌즈를 통과하면 카메라의 센서에 초점이 맞춰집니다. 이미지 센서는 여러 포토사이트로 구성되어 있으며, 각 포토사이트는 일반적으로 “픽셀”로 널리 알려진, 이미지 센서의 화소에 해당합니다. 이미지 센서의 각 픽셀은 노출된 빛의 양을 등록하여 이를 해당 전자의 수로 변환합니다. 빛이 밝을수록 생성되는 전자도 많아집니다.

카메라 제작 시 카메라의 이미지 센서에 사용할 수 있는 주요 기술은 두 가지가 있습니다.

CCD 및 CMOS 센서는 경쟁 관계에 있는 것으로 비춰지는 경우가 많지만 각각의 센서는 고유한 강점과 단점이 있어서, 서로 다른 용도에 적합합니다. CCD 센서는 카메라 업계용으로 개발된 기술을 사용하여 제작됩니다. 초기 CMOS 센서는 PC 내부의 메모리에 이미 광범위하게 사용되는 표준 기술을 기반으로 하고 있습니다. 현대적인 CMOS 센서는 보다 특화된 기술을 사용하며, 센서의 품질이 급속히 향상되고 있습니다.

CCD 기술

CCD 센서는 30년 넘게 카메라에 사용되었으며, 여러 품질상의 장점을 제공합니다. 일반적으로 CMOS 센서보다 약간 더 좋은 감광도를 제공하며 노이즈를 약간 적게 생성합니다. 높은 감광도는 저조도 상황에서 좋은 이미지를 의미합니다. 그러나 CCD 센서는 값이 비싸고 카메라에 통합하기가 좀 더 복잡합니다. CCD 센서는 또한 동급 CMOS 센서보다 100배 더 많은 전력을 소비합니다.

CMOS 기술

CMOS 센서는 최근에 이루어진 발전으로 인해 이미지 품질 면에서 CCD에 가까워졌습니다. CMOS 센서는 이를 중심으로 카메라를 제작하는 데 필요한 모든 로직을 포함하고 있기 때문에 카메라의 총 비용을 낮추고 있습니다. CCD 센서와 비교할 때 CMOS 센서는 보다 큰 통합 가능성과 보다 많은 기능을 가능하게 해줍니다. CMOS 센서는 또한 읽는 속도가 빠르며(고해상도 이미지가 필요한 경우 장점으로 작용), 칩 레벨에서 전력 손실이 낮고, 시스템 크기가 작습니다. 메가픽셀 CMOS 센서는 메가 픽셀 CCD 센서보다 광범위하게 공급되고 있으며 비용이 낮습니다.

메가픽셀 센서

비용 때문에 메가 픽셀 카메라의 여러 메가픽셀 센서(백만 픽셀 이상이 포함된 센서)는 640x480 픽셀(307,200 픽셀)의 해상도를 제공하는 VGA 센서와 동일한 크기이거나 약간 더 큽니다. 이는 메가픽셀 센서의 각 픽셀이 VGA 센서의 픽셀보다 작다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 1/3인치, 2메가픽셀 센서와 같은 메가픽셀 센서의 픽셀 크기는 각 3 μm(마이크로미터/미크론)입니다. 반면 1/3인치 VGA 센서의 픽셀 크기는 7.5 μm입니다. 따라서 메가픽셀 카메라가 더 높은 해상도와 높은 수준의 디테일을 제공하지만 VGA 센서보다 감광도가 낮습니다. 픽셀 크기가 더 적고, 물체로부터 반사된 빛이 여러 픽셀로 분산되기 때문입니다.

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이미지 스캔 기술