CMOS এর নীতি তুলনামূলকভাবে সহজবোধ্য। এর কাজের প্রক্রিয়াটিকে সাধারণত চারটি পর্যায়ে ভাগ করা যায়: রিসেট, ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর, ইন্টিগ্রেশন এবং রিডআউট।
যখন ঘটনা আলো আরজিবি রঙের ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যায় এবং সিএমওএস সেন্সরে পৌঁছায়, তখন আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব ঘটে। ইলেক্ট্রন তৈরি হয় এবং পড়া হয়, তারপর এনালগ সংকেতে রূপান্তরিত হয়। এই সংকেতগুলি পরিবর্ধিত হয় (ISO সমন্বয়), এবং অবশেষে ভোল্টেজের মানগুলিতে রূপান্তরিত হয়। যখন এই মানগুলি একত্রিত হয়, তখন তারা যে চিত্রটি দেখতে পাই তা গঠন করে।
একটি কাঁচা CMOS সেন্সর রঙিন ছবি ক্যাপচার করতে পারে না। শাটার চাপার পরে, প্রতিটি পিক্সেলের ফটোডিওড আলোর তীব্রতাকে একটি ডিজিটাল মান (0-255) এ রূপান্তর করে।
এই পরিসরটি কালো (0) থেকে সাদা (255) পর্যন্ত উজ্জ্বলতার মাত্রা উপস্থাপন করে।
কালার ফিল্টার অ্যারে (CFA)
রঙিন চিত্রগুলি ক্যাপচার করতে, একটি কালার ফিল্টার অ্যারে (CFA) নামক একটি কাঠামো প্রয়োজন। এই অ্যারে মানুষের চোখের শঙ্কু কোষের অনুরূপ কাজ করে। আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য সংশ্লিষ্ট রঙের ফিল্টারগুলির মধ্য দিয়ে যায়, প্রতিটি পিক্সেলকে রঙের তথ্য ক্যাপচার করতে দেয়।
বায়ার প্যাটার্ন
সবচেয়ে সাধারণ CFA হল বেয়ার ফিল্টার অ্যারে। এটি লাল, সবুজ এবং নীল ফিল্টারের বিকল্প সারি নিয়ে গঠিত। এই ব্যবস্থায়, 50% ফিল্টার সবুজ, যখন লাল এবং নীল প্রতিটি অ্যাকাউন্ট 25%।
বেয়ার প্যাটার্নটিকে RGGB প্যাটার্ন হিসাবেও উল্লেখ করা হয়, যা ফিল্টার বিন্যাসের ক্ষুদ্রতম পুনরাবৃত্তি ইউনিটকে প্রতিনিধিত্ব করে।
গত দুই দশক ধরে, অনেক অপটিক্যাল নির্মাতারা বিকল্প CFA ডিজাইনের সন্ধান করেছে। যাইহোক, বিভিন্ন উদ্ভাবন সত্ত্বেও, Bayer অ্যারে আজ প্রভাবশালী মান রয়ে গেছে।
একক পিক্সেল কাঠামো
একটি CMOS সেন্সরের প্রতিটি পিক্সেল মাইক্রোমিটারে (µm) পরিমাপ করা হয় এবং এতে ফটোডিওড এবং পার্শ্ববর্তী ইলেকট্রনিক উপাদান উভয়ই অন্তর্ভুক্ত থাকে।
একটি CMOS পিক্সেল সাধারণত থাকে:
- ফটোডিওড
- পরিবর্ধক
- গেট রিসেট করুন
- ট্রান্সফার গেট
- ফ্লোটিং ডিফিউশন
এই উপাদানগুলির উপরে একটি মাইক্রোলেনস রয়েছে, যা ফোটোডিওডে আরও বেশি আলোকে কেন্দ্রীভূত করতে সাহায্য করে, সংবেদনশীলতা উন্নত করে।
সেন্সর সাইজ, রেজোলিউশন এবং পিক্সেল সাইজ
সামগ্রিক সেন্সরের আকার রেজোলিউশন এবং পিক্সেল আকার উভয় দ্বারা নির্ধারিত হয়। সাধারণত, বড় সেন্সরগুলি ছোট সেন্সরগুলির তুলনায় উচ্চতর রেজোলিউশন বা বড় পিক্সেল আকার প্রদান করে।
যাইহোক, স্মার্টফোনের মতো ডিভাইসগুলিতে স্থানের সীমাবদ্ধতার কারণে, সেন্সর বিকাশ নির্দিষ্ট আকারের মধ্যে বিকল্প পদ্ধতি গ্রহণ করেছে। পিক্সেল সম্পর্কিত অপ্টিমাইজেশানগুলি পরবর্তী বিভাগে আরও বিশদে আলোচনা করা হবে৷
সারাংশ
সংক্ষেপে, CMOS সেন্সরগুলি বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে এবং তারপরে একটি পাঠযোগ্য চিত্র আউটপুট করতে অ্যালগরিদম ব্যবহার করে।
