छवि संवेदक: Difference between revisions

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[[File:Ccd-sensor.jpg|एक [[ लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स ]] पर एक चार्ज-युग्मित डिवाइस छवि सेंसर | अंगूठा | 230px]]
[[File:Ccd-sensor.jpg|एक [[ लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स ]] पर एक चार्ज-युग्मित उपकरण छवि संवेदक | thumb | 230px]]
[[File:Cromemco_Cyclops_Camera_Board_1.jpg|एक अमेरिकी माइक्रोसिस्टम्स, इंक।]]एक [[ छवि ]] [[ सेंसर ]] या इमेजर एक सेंसर है जो एक छवि बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी का पता लगाता है और व्यक्त करता है।यह प्रकाश तरंगों के चर [[ क्षीणन ]] को परिवर्तित करके (जैसा कि [[ हिलाना ]] [[ अपवर्तन ]] या प्रतिबिंब (भौतिकी) वस्तुओं) को [[ संकेत (विद्युत अभियांत्रिकी) ]] में परिवर्तित करके करते हैं, [[ विद्युत प्रवाह ]] के छोटे फटने वाले जो सूचना को व्यक्त करते हैं।तरंगें हल्की या अन्य [[ विद्युत चुम्बकीय विकिरण ]] हो सकती हैं।छवि सेंसर का उपयोग [[ एनालॉग [[ इलेक्ट्रानिक्स ]] ]] और [[ अंकीय इलेक्ट्रॉनिक्स ]] प्रकारों के इलेक्ट्रॉनिक्स इमेजिंग उपकरणों में किया जाता है, जिसमें [[ डिजिटल कैमरा ]], [[ कैमरा मॉड्यूल ]], [[ कैमरा फ़ोन ]], [[ ऑप्टिकल माउस ]] डिवाइस, ऑप्टिकल माउस डिवाइस, ऑप्टिकल माउस डिवाइस शामिल हैं,<ref>{{cite book | chapter = The Optical Mouse, and an Architectural Methodology for Smart Digital Sensors | title = VLSI Systems and Computations | pages = 1–19 | last1=Lyon | first1=Richard F. | author1-link=Richard F. Lyon |editor1=H. T. Kung |editor2=Robert F. Sproull |editor3=Guy L. Steele | publisher=Computer Science Press |date=August 1981 | doi=10.1007/978-3-642-68402-9_1 | chapter-url=http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/xerox/parc/techReports/VLSI-81-1_The_Optical_Mouse.pdf| isbn = 978-3-642-68404-3 }}</ref><ref>{{cite book |last1=Lyon |first1=Richard F. |author1-link=Richard F. Lyon |chapter=The Optical Mouse: Early Biomimetic Embedded Vision |title=Advances in Embedded Computer Vision |date=2014 |publisher=Springer |isbn=9783319093871 |pages=3-22 (3) |chapter-url=https://books.google.com/books?id=p_GbBQAAQBAJ&pg=PA3}}</ref><ref>{{cite web |last1=Brain |first1=Marshall |last2=Carmack |first2=Carmen |title=How Computer Mice Work |url=https://computer.howstuffworks.com/mouse4.htm |website=[[HowStuffWorks]] |access-date=9 October 2019 |date=24 April 2000}}</ref> [[ चिकित्सीय इमेजिंग ]] उपकरण, [[ रात्रि दृष्टि ]] उपकरण जैसे [[ थर्मोग्राफी ]] डिवाइस, [[ राडार ]], [[ सोनार ]] और अन्य।तकनीकी परिवर्तन के रूप में, इलेक्ट्रॉनिक और [[ डिजिटल इमेजिंग ]] रासायनिक और एनालॉग इमेजिंग को बदलने के लिए जाता है।
[[File:Cromemco_Cyclops_Camera_Board_1.jpg|एक अमेरिकन माइक्रोसिस्टम्स, इंक., (एएमआई) 1-किलोबिट [[डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी|डीआरएएम]] चिप (ग्लास विंडो के साथ सेंटर चिप) [[क्रॉमेमको साइक्लोप्स]] द्वारा एक छवि संवेदक के रूप में उपयोग किया जाता है।।thumb | 230px]]


इलेक्ट्रॉनिक छवि सेंसर के दो मुख्य प्रकार चार्ज-युग्मित डिवाइस (CCD) और [[ सक्रिय पिक्सेल संवेदक ]] ([[ CMOS ]] सेंसर) हैं।CCD और CMOS सेंसर दोनों मेटल-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर (MOS) तकनीक पर आधारित हैं, जिसमें [[ MOSFET ]] (MOS फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) [[ एम्पलीफायरों ]] पर आधारित [[ मोस कैपेसिटर ]] और CMOS सेंसर पर आधारित CCDs हैं।अदृश्य विकिरण के लिए एनालॉग सेंसर में विभिन्न प्रकार के [[ निर्वात नली ]] शामिल होते हैं, जबकि डिजिटल सेंसर में [[ फ्लैट पैनल डिटेक्टर ]] शामिल होते हैं।
'''[[सेंसर |छवि संवेदक]]''' या इमेजर एक संवेदक है जो छवि बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी का पता लगाता है और बताता है। यह प्रकाश तरंगों के चर क्षीणन (जैसा कि वे वस्तुओं [[ हिलाना |से गुजरते हैं]] या वस्तुओं को प्रतिबिंबित करते हैं) को [[ संकेत (विद्युत अभियांत्रिकी) |संकेत (विद्युत अभियांत्रिकी)]] में परिवर्तित करके करते हैं, विद्युत धारा के छोटे विस्फोट जो सूचना देते हैं। तरंगें प्रकाश या अन्य [[ विद्युत चुम्बकीय विकिरण |विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] हो सकती हैं। छवि संवेदक का उपयोग अनुरूप[[ इलेक्ट्रानिक्स | इलेक्ट्रानिक्स]]और [[ अंकीय इलेक्ट्रॉनिक्स |अंकीय इलेक्ट्रॉनिक्स]] दोनों प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबिंबन उपकरणों में किया जाता है, जिसमें [[ डिजिटल कैमरा |अंकीय कैमरा]] , [[ कैमरा मॉड्यूल |कैमरा मॉड्यूल]], [[ कैमरा फ़ोन |कैमरा फ़ोन]] , [[ ऑप्टिकल माउस |ऑप्टिकल माउस]] उपकरण <ref>{{cite book | chapter = The Optical Mouse, and an Architectural Methodology for Smart Digital Sensors | title = VLSI Systems and Computations | pages = 1–19 | last1=Lyon | first1=Richard F. | author1-link=Richard F. Lyon |editor1=H. T. Kung |editor2=Robert F. Sproull |editor3=Guy L. Steele | publisher=Computer Science Press |date=August 1981 | doi=10.1007/978-3-642-68402-9_1 | chapter-url=http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/xerox/parc/techReports/VLSI-81-1_The_Optical_Mouse.pdf| isbn = 978-3-642-68404-3 }}</ref><ref>{{cite book |last1=Lyon |first1=Richard F. |author1-link=Richard F. Lyon |chapter=The Optical Mouse: Early Biomimetic Embedded Vision |title=Advances in Embedded Computer Vision |date=2014 |publisher=Springer |isbn=9783319093871 |pages=3-22 (3) |chapter-url=https://books.google.com/books?id=p_GbBQAAQBAJ&pg=PA3}}</ref><ref>{{cite web |last1=Brain |first1=Marshall |last2=Carmack |first2=Carmen |title=How Computer Mice Work |url=https://computer.howstuffworks.com/mouse4.htm |website=[[HowStuffWorks]] |access-date=9 October 2019 |date=24 April 2000}}</ref> [[ चिकित्सीय इमेजिंग | चिकित्सीय प्रतिबिंबन]] उपकरण, [[ रात्रि दृष्टि ]] उपकरण जैसे [[ थर्मोग्राफी |ऊष्मीय प्रतिबिंबन]] उपकरण,[[ राडार | राडार]], [[ सोनार |सोनार]] और अन्य सम्मलित हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी बदलती है, इलेक्ट्रॉनिक और [[ डिजिटल इमेजिंग |अंकीय प्रतिबिंब]] रासायनिक और अनुरूप प्रतिबिंबन को बदलने लगती है।


== CCD बनाम CMOS सेंसर ==
दो मुख्य प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक छवि संवेदक चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और [[ सक्रिय पिक्सेल संवेदक |सक्रिय पिक्सेल संवेदक]] ([[ CMOS |सीएमओएस]] संवेदक) हैं। सीसीडी और सीएमओएस संवेदक दोनों मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक (एमओएस) तकनीक पर आधारित हैं, जिसमें एमओएस [[ मोस कैपेसिटर |संधारित्र]] पर आधारित सीसीडी और [[ MOSFET |एमओएसएफईटी]] (एमओएस फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर)[[ एम्पलीफायरों | प्रवर्धक]] पर आधारित सीएमओएस संवेदक हैं। अदृश्य विकिरण के लिए अनुरूप संवेदक में विभिन्न प्रकार के वैक्यूम ट्यूब ([[ निर्वात नली |निर्वात नली)]] सम्मलित होते हैं, जबकि अंकीय संवेदक में [[ फ्लैट पैनल डिटेक्टर |फ्लैट पैनल संसूचक]] सम्मलित होते हैं।
फ़ाइल: एक red [[ वेबकैम ]]'.जेपीईजी के फोटोसेंसर सरणी के कोने का एक माइक्रोग्राफ | थम्ब डिजिटल कैमरा
[[File:Image sensor and motherbord nikon coolpix l2.JPG|thumb|एक के मदरबोर्ड पर छवि सेंसर (ऊपरी बाएं) {{nowrap|Nikon Coolpix L2 6 MP}}]][[ अंकीय छवि ]] सेंसर के दो मुख्य प्रकार चार्ज-युग्मित डिवाइस (CCD) और सक्रिय-पिक्सेल सेंसर (CMOS सेंसर), पूरक MOS (CMOS) या N- प्रकार सेमीकंडक्टर में [[ अर्धचालक उपकरण निर्माण ]] हैं। एन-टाइप MOS (NMOS लॉजिकया [[ लाइव मोस ]]) प्रौद्योगिकियां।CCD और CMOS सेंसर दोनों MOS तकनीक पर आधारित हैं,<ref>{{cite book |last1=Cressler |first1=John D. |title=Silicon Earth: Introduction to Microelectronics and Nanotechnology, Second Edition |date=2017 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=978-1-351-83020-1 |chapter=Let There Be Light: The Bright World of Photonics |page=29 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=i-5HDwAAQBAJ&pg=SA12-PA29}}</ref> MOS कैपेसिटर एक CCD के निर्माण ब्लॉक होने के साथ,<ref>{{cite book |last1=Sze |first1=Simon Min |author1-link=Simon Sze |last2=Lee |first2=Ming-Kwei |chapter=MOS Capacitor and MOSFET |title=Semiconductor Devices: Physics and Technology : International Student Version |date=May 2012 |publisher=[[John Wiley & Sons]] |isbn=9780470537947 |chapter-url=https://www.oreilly.com/library/view/semiconductor-devices-physics/9780470537947/13_chap05.html |access-date=6 October 2019}}</ref> और MOSFET एम्पलीफायरों एक CMOS सेंसर के बिल्डिंग ब्लॉक हैं।<ref name="fossum93">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref><ref name="Fossum2014">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |last2=Hondongwa |first2=D. B. |title=A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors |journal=IEEE Journal of the Electron Devices Society |date=2014 |volume=2 |issue=3 |pages=33–43 |doi=10.1109/JEDS.2014.2306412 |doi-access=free }}</ref>
छोटे उपभोक्ता उत्पादों में एकीकृत कैमरे आम तौर पर सीएमओएस सेंसर का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर सस्ते होते हैं और सीसीडी की तुलना में बैटरी संचालित उपकरणों में बिजली की खपत कम होती है।<ref>{{cite web |url=http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html |title=CMOS Is Winning the Camera Sensor Battle, and Here's Why |website=techhive.com |date=2011-12-29 |access-date=2017-04-27 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170501024004/http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html |archive-date=2017-05-01 }}</ref> CCD सेंसर का उपयोग उच्च अंत प्रसारण गुणवत्ता वाले वीडियो कैमरों के लिए किया जाता है, और CMOS सेंसर अभी भी फोटोग्राफी और उपभोक्ता वस्तुओं में हावी हैं जहां समग्र लागत एक प्रमुख चिंता का विषय है।दोनों प्रकार के सेंसर प्रकाश को कैप्चर करने और इसे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के एक ही कार्य को पूरा करते हैं।


चार्ज-युग्मित डिवाइस इमेज सेंसर का प्रत्येक सेल एक एनालॉग डिवाइस है।जब प्रकाश चिप मारता है तो यह प्रत्येक [[ फोटो सेंसर ]] में एक छोटे विद्युत आवेश के रूप में आयोजित किया जाता है।(एक या एक से अधिक) आउटपुट एम्पलीफायरों के निकटतम पिक्सेल की लाइन में शुल्क प्रवर्धित और आउटपुट होते हैं, फिर पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति अपने शुल्क को एम्पलीफायरों के करीब एक पंक्ति को शिफ्ट करती है, जिससे एम्पलीफायरों के निकटतम खाली लाइन भरती है।इस प्रक्रिया को तब तक दोहराया जाता है जब तक कि पिक्सेल की सभी लाइनों ने अपने चार्ज को प्रवर्धित और आउटपुट नहीं दिया है।<ref name="auto">{{cite web|url=http://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/capturing_the_image/ccd_and_cmos_sensors.do|title=CCD and CMOS sensors|website=Canon Professional Network|access-date=28 April 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20180428122601/http://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/capturing_the_image/ccd_and_cmos_sensors.do|archive-date=28 April 2018}}</ref>
== सीसीडी बनाम सीएमओएस संवेदक ==
CMOS इमेज सेंसर में CCD के कुछ एम्पलीफायरों की तुलना में प्रत्येक पिक्सेल के लिए एक एम्पलीफायर होता है।यह सीसीडी की तुलना में फोटॉनों के कब्जा के लिए कम क्षेत्र में परिणाम देता है, लेकिन इस समस्या को प्रत्येक फोटोडायोड के सामने माइक्रोलेंस का उपयोग करके दूर किया गया है, जो फोटोडायोड में प्रकाश को ध्यान केंद्रित करता है जो अन्यथा एम्पलीफायर को हिट करता है और पता नहीं लगाया गया है।<ref name="auto"/>  कुछ सीएमओएस इमेजिंग सेंसर भी [[ बैक-इल्यूमिनेटेड सेंसर ]] का उपयोग करते हैं। फोटोडोड से टकराने वाले फोटॉनों की संख्या बढ़ाने के लिए बैक-साइड रोशनी।<ref>{{cite web |url=http://www.techradar.com/news/photography-video-capture/cameras/what-is-a-backlit-cmos-sensor-1086234 |title=What is a backlit CMOS sensor? |website=techradar.com |date=2012-07-02 |access-date=2017-04-27 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170506184555/http://www.techradar.com/news/photography-video-capture/cameras/what-is-a-backlit-cmos-sensor-1086234 |archive-date=2017-05-06 }}</ref> CMOS सेंसर संभावित रूप से कम घटकों के साथ लागू किया जा सकता है, कम शक्ति का उपयोग कर सकता है, और/या CCD सेंसर की तुलना में तेजी से रीडआउट प्रदान कर सकता है।<ref>{{cite web|last1=Moynihan|first1=Tom|title=CMOS Is Winning the Camera Sensor Battle, and Here's Why|date=29 December 2011|url=http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html?page=0|access-date=10 April 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150925220239/http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html?page=0|archive-date=25 September 2015}}</ref> वे स्थैतिक बिजली के निर्वहन के लिए भी कम असुरक्षित हैं।
फ़ाइल:[[ वेबकैम | वेबकैम]] अंकीय कैमरे के फ़ोटोसेंसर सरणी के कोने का एक माइक्रोग्राफ़
[[File:Image sensor and motherbord nikon coolpix l2.JPG|thumb|एक के मदरबोर्ड पर छवि संवेदक (ऊपरी बाएं) {{nowrap|निकॉन कूलपिक्स L2 6 MP}}]]दो मुख्य प्रकार के[[ अंकीय छवि | अंकीय इमेज (अंकीय छवि)]] संवेदक चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) हैं, जो पूरक एमओएस (सीएमओएस) या एन-टाइप एमओएस (एनएमओएस या लाइव एमओएस) प्रौद्योगिकियों में निर्मित हैं। सीसीडी और सीएमओएस संवेदक दोनों एमओएस तकनीक पर आधारित हैं<ref>{{cite book |last1=Cressler |first1=John D. |title=Silicon Earth: Introduction to Microelectronics and Nanotechnology, Second Edition |date=2017 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=978-1-351-83020-1 |chapter=Let There Be Light: The Bright World of Photonics |page=29 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=i-5HDwAAQBAJ&pg=SA12-PA29}}</ref> एमओएस संधारित्र सीसीडी के निर्माण खंड हैं,<ref>{{cite book |last1=Sze |first1=Simon Min |author1-link=Simon Sze |last2=Lee |first2=Ming-Kwei |chapter=MOS Capacitor and MOSFET |title=Semiconductor Devices: Physics and Technology : International Student Version |date=May 2012 |publisher=[[John Wiley & Sons]] |isbn=9780470537947 |chapter-url=https://www.oreilly.com/library/view/semiconductor-devices-physics/9780470537947/13_chap05.html |access-date=6 October 2019}}</ref> और एमओएसएफईटी प्रवर्धक सीएमओएस संवेदक के निर्माण खंड हैं।<ref name="fossum93">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref><ref name="Fossum2014">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |last2=Hondongwa |first2=D. B. |title=A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors |journal=IEEE Journal of the Electron Devices Society |date=2014 |volume=2 |issue=3 |pages=33–43 |doi=10.1109/JEDS.2014.2306412 |doi-access=free }}</ref>
छोटे उपभोक्ता उत्पादों में एकीकृत कैमरे सामान्यतः सीएमओएस संवेदक का उपयोग करते हैं, जो सामान्यतः सस्ते होते हैं और सीसीडी की तुलना में बैटरी चालित उपकरणों में कम बिजली की खपत होती है।<ref>{{cite web |url=http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html |title=CMOS Is Winning the Camera Sensor Battle, and Here's Why |website=techhive.com |date=2011-12-29 |access-date=2017-04-27 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170501024004/http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html |archive-date=2017-05-01 }}</ref>सीसीडी संवेदक उच्च अंत प्रसारण गुणवत्ता वाले वीडियो कैमरों के लिए उपयोग किए जाते हैं, और सीएमओएस संवेदक अभी भी फोटोग्राफी और उपभोक्ता वस्तुओं में हावी हैं जहां समग्र लागत प्रमुख चिंता है। दोनों प्रकार के संवेदक प्रकाश को पकड़ने और इसे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने का एक ही कार्य पूरा करते हैं।


एक अन्य डिजाइन, एक हाइब्रिड CCD/CMOS आर्किटेक्चर (SCMOS नाम के तहत बेचा गया) में CMOS रीडआउट इंटीग्रेटेड सर्किट (ROICs) होते हैं जो एक CCD इमेजिंग सब्सट्रेट के लिए बंधे होते हैं - एक ऐसी तकनीक जो इन्फ्रारेड स्टारिंग सरणियों के लिए विकसित की गई थी और सिलिकॉन के लिए अनुकूलित की गई है।-बेड डिटेक्टर तकनीक।<ref name="test3">[http://www.scmos.com/ scmos.com] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120603082322/http://www.scmos.com/ |date=2012-06-03 }}, home page</ref> एक अन्य दृष्टिकोण यह है कि आधुनिक सीएमओएस तकनीक में उपलब्ध बहुत ही बढ़िया आयामों का उपयोग सीसीडी को पूरी तरह से सीएमओएस तकनीक में पूरी तरह से लागू करने के लिए किया जाए: इस तरह की संरचनाएं व्यक्तिगत पॉली-सिलिकॉन गेट्स को बहुत छोटे अंतर से अलग करके प्राप्त की जा सकती हैं;हालांकि अभी भी अनुसंधान हाइब्रिड सेंसर का एक उत्पाद संभावित रूप से CCD और CMOS इमेजर्स दोनों के लाभों का उपयोग कर सकता है।<ref name="test4">[http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4489895 ieee.org - CCD in CMOS] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150622073305/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4489895 |date=2015-06-22 }} Padmakumar R. Rao et al., "CCD structures implemented in standard 0.18 µm CMOS technology"</ref>
सीसीडी छवि संवेदक का प्रत्येक सेल एक अनुरूप उपकरण है। जब प्रकाश चिप से टकराता है तो इसे प्रत्येक [[ फोटो सेंसर |प्रकाश संसूचक]] में छोटे विद्युत आवेश के रूप में रखा जाता है। (एक या अधिक) निर्गत प्रवर्धक के निकटतम पिक्सेल की लाइन में शुल्क प्रवर्धित और निर्गत होते हैं, फिर पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति अपने चार्ज को प्रवर्धक के करीब एक लाइन में स्थानांतरित कर देती है, जिससे प्रवर्धक के सबसे करीब की खाली लाइन भर जाती है। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि पिक्सेल की सभी पंक्तियों का चार्ज प्रवर्धित और निर्गत नहीं हो जाता।<ref name="auto">{{cite web|url=http://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/capturing_the_image/ccd_and_cmos_sensors.do|title=CCD and CMOS sensors|website=Canon Professional Network|access-date=28 April 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20180428122601/http://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/capturing_the_image/ccd_and_cmos_sensors.do|archive-date=28 April 2018}}</ref>


सीसीडी के कुछ प्रवर्धक की तुलना में सीएमओएस छवि संवेदक में प्रत्येक पिक्सेल के लिए प्रवर्धक होता है। इसके परिणामस्वरूप एक सीसीडी की तुलना में फोटॉनों को पकड़ने के लिए कम क्षेत्र होता है, लेकिन प्रत्येक फोटोडायोड (प्रकाश चालकीय) के सामने माइक्रोलेंस का उपयोग करके इस समस्या को दूर किया गया है, जो प्रकाश को फोटोडायोड में केंद्रित करता है जो अन्यथा प्रवर्धक से टकराता और पता नहीं चलता।<ref name="auto" />कुछ सीएमओएस प्रतिबिंबन संवेदक फोटोडायोड को हिट करने वाले फोटॉनों की संख्या बढ़ाने के लिए [[ बैक-इल्यूमिनेटेड सेंसर |बैक-साइड]] रोशनी का भी उपयोग करते हैं।<ref>{{cite web |url=http://www.techradar.com/news/photography-video-capture/cameras/what-is-a-backlit-cmos-sensor-1086234 |title=What is a backlit CMOS sensor? |website=techradar.com |date=2012-07-02 |access-date=2017-04-27 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20170506184555/http://www.techradar.com/news/photography-video-capture/cameras/what-is-a-backlit-cmos-sensor-1086234 |archive-date=2017-05-06 }}</ref> सीएमओएस संवेदक संभावित रूप से कम घटकों के साथ लागू किए जा सकते हैं, कम बिजली का उपयोग करते हैं, और/या सीसीडी संवेदक की तुलना में तेजी से अनुशीर्षक प्रदान करते हैं।<ref>{{cite web|last1=Moynihan|first1=Tom|title=CMOS Is Winning the Camera Sensor Battle, and Here's Why|date=29 December 2011|url=http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html?page=0|access-date=10 April 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150925220239/http://www.techhive.com/article/246931/cmos_is_winning_the_camera_sensor_battle_and_heres_why.html?page=0|archive-date=25 September 2015}}</ref> वे स्थैतिक बिजली के निर्वहन के लिए भी कम असुरक्षित हैं।


एक अन्य डिज़ाइन, हाइब्रिड सीसीडी/सीएमओएस आर्किटेक्चर ("एससीएमओएस" नाम के अनुसार बेचा जाता है) में सीएमओएस अनुशीर्षक  संबद्ध परिपथ (आरओआईसी) होते हैं जो एक सीसीडी प्रतिबिंबन सब्सट्रेट से बम्प बॉन्ड होते हैं - एक ऐसी तकनीक जिसे इन्फ्रारेड स्टारिंग एरेज़ के लिए विकसित किया गया था और इसे सिलिकॉन आधारित संसूचक प्रौद्योगिकी के लिए अनुकूलित किया गया है।<ref name="test3">[http://www.scmos.com/ scmos.com] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120603082322/http://www.scmos.com/ |date=2012-06-03 }}, home page</ref> एक और तरीका यह है कि पूरी तरह से सीएमओएस तकनीक में सीसीडी जैसी संरचना को लागू करने के लिए आधुनिक सीएमओएस प्रौद्योगिकी में उपलब्ध बहुत अच्छे आयामों का उपयोग किया जाए: इस तरह की संरचनाओं को व्यक्तिगत पॉली-सिलिकॉन गेट्स को बहुत कम अंतर से अलग करके प्राप्त किया जा सकता है, चूंकि अभी भी अनुसंधान हाइब्रिड संवेदक का उत्पाद सीसीडी और सीएमओएस इमेजर्स दोनों के लाभों का संभावित रूप से उपयोग कर सकता है।<ref name="test4">[http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4489895 ieee.org - CCD in CMOS] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150622073305/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4489895 |date=2015-06-22 }} Padmakumar R. Rao et al., "CCD structures implemented in standard 0.18 µm CMOS technology"</ref>
== प्रदर्शन ==
== प्रदर्शन ==
{{see also|EMVA1288}}
{{see also|ईएमवीए 1288}}
<!--[[File:Removed EOS 350D IR-blocking filter.jpg|thumb|An infrared-blocking filter removed from a [[Canon EOS 350D]] [[Digital single-lens reflex camera|DSLR]]]]
[[ डानामिक रेंज |गतिक परिसर]] सिगनल-रव अनुपात और कम-प्रकाश संवेदनशीलता सहित छवि संवेदक के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए कई मापदंड का उपयोग किया जा सकता है। तुलनीय प्रकार के संवेदक के लिए, आकार बढ़ने के साथ सिगनल-रव अनुपात और गतिक परिसर में सुधार होता है।
anti-infrared filter has little to to with a sensor -->
कई पैरामीटर हैं जिनका उपयोग एक छवि सेंसर के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें [[ डानामिक रेंज ]], सिग्नल-टू-शोर अनुपात और कम-प्रकाश संवेदनशीलता शामिल हैं।तुलनीय प्रकारों के सेंसर के लिए, सिग्नल-टू-शोर अनुपात और गतिशील रेंज में सुधार होता है क्योंकि छवि सेंसर प्रारूप#सेंसर आकार बढ़ता है।


[[ संसर्ग का समय ]] कंट्रोल =
[[ संसर्ग का समय | उद्भासन अवधि नियंत्रण]]


छवि सेंसर के एक्सपोज़र समय को आमतौर पर एक पारंपरिक यांत्रिक [[ शटर (फोटोग्राफी) ]] द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जैसा कि फिल्म कैमरों में, या एक [[ इलेक्ट्रॉनिक दरवाजा ]] द्वारा।इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग वैश्विक हो सकती है, जिस स्थिति में पूरी छवि सेंसर क्षेत्र का फोटोइलेक्ट्रॉन का संचय शुरू हो जाता है और एक साथ रुक जाता है, या रोलिंग होता है, जिस स्थिति में प्रत्येक पंक्ति का एक्सपोज़र अंतराल तत्काल उस पंक्ति के रीडआउट से पहले होता है, एक प्रक्रिया में जो छवि फ्रेम (आमतौर पर रोल करता है (आमतौर परलैंडस्केप प्रारूप में ऊपर से नीचे तक)।ग्लोबल इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग कम आम है, क्योंकि इसे एक्सपोज़र अंतराल के अंत से चार्ज रखने के लिए स्टोरेज सर्किट की आवश्यकता होती है, जब तक कि रीडआउट प्रक्रिया वहां नहीं पहुंच जाती है, आमतौर पर कुछ मिलीसेकंड बाद में।<ref>{{cite book |last1=Nakamura |first1=Junichi |title=Image Sensors and Signal Processing for Digital Still Cameras |date=2005 |publisher=CRC Press |isbn=9781420026856 |pages=169–172 |url=https://books.google.com/books?id=UY6QzgzgieYC&pg=PA170}}</ref>
छवि संवेदकों का उद्भासन अवधि सामान्यतः या तो सांकेतिक यांत्रिक [[ शटर (फोटोग्राफी) |शटर (फोटोग्राफी)]] द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जैसा कि फिल्म कैमरों में या [[ इलेक्ट्रॉनिक दरवाजा |इलेक्ट्रॉनिक शटर]] द्वारा किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग "वैश्विक" हो सकती है, उस स्थिति में पूरे छवि संवेदक क्षेत्र का फोटोइलेक्ट्रॉनों का संचय शुरू होता है और एक साथ बंद हो जाता है, या "रोलिंग" होता है, जिसमें प्रत्येक पंक्ति का उद्भासन अवधि तुरंत उस पंक्ति के अनुशीर्षक से पहले होता है, जो छवि फ्रेम में (सामान्यतः लैंडस्केप प्रारूप में ऊपर से नीचे तक) "रोल" करता है। वैश्विक इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग कम आम है, क्योंकि इसके लिए "स्टोरेज" परिपथ की आवश्यकता होती है, जो उद्भासन अवधि के अंत से लेकर अनुशीर्षक प्रक्रिया के वहां पहुंचने तक, सामान्यतः कुछ मिलीसेकंड बाद चार्ज नियन्त्रित करता है।<ref>{{cite book |last1=Nakamura |first1=Junichi |title=Image Sensors and Signal Processing for Digital Still Cameras |date=2005 |publisher=CRC Press |isbn=9781420026856 |pages=169–172 |url=https://books.google.com/books?id=UY6QzgzgieYC&pg=PA170}}</ref>
== रंग पृथक्करण ==
[[Image:Bayer pattern on sensor profile.svg|thumb|right|200px|संवेदक पर बायर पैटर्न]]
[[File:Absorption-X3.svg|right|thumb|200px|रंग संवेदन के लिए ऊर्ध्वाधर फ़िल्टरिंग की फोवोन की योजना]]संवेदक, रंग-पृथक्करण तंत्र के प्रकार से भिन्न:
* [[ बायर फिल्टर | बायर फिल्टर]] सेंसर, कम लागत वाला और सबसे आम,[[ रंग फ़िल्टर सरणी | रंग फ़िल्टर सरणी]] का उपयोग करके जो चयनित पिक्सेल संवेदक को लाल, हरा और नीला प्रकाश देता है। तत्वों पर प्रतिरूपित रासायनिक रंगों से बने रंगीन जेल के माध्यम से प्रत्येक व्यक्तिगत संवेदक तत्व को लाल, हरे या नीले रंग के प्रति संवेदनशील बनाया जाता है। सबसे आम फ़िल्टर मैट्रिक्स,[[ बायर पैटर्न |बायर पैटर्न]] प्रत्येक लाल और नीले रंग के लिए दो हरे पिक्सेल का उपयोग करता है। इसका परिणाम लाल और नीले रंग के लिए कम वियोजन होता है। विलुप्त रंग के नमूनों को [[ डेमोसाइसिंग |डेमोसाइसिंग (प्रदर्शन)]] एल्गोरिथ्म का उपयोग करके प्रक्षेपित किया जा सकता है, या हानिपूर्ण संपीड़न द्वारा पूरी तरह से अनदेखा किया जा सकता है। रंग की जानकारी में सुधार करने के लिए, कलर को-साइट नमूनाकरण जैसी तकनीकें रंग संवेदक को पिक्सेल चरणों में स्थानांतरित करने के लिए [[ पीजोइलेक्ट्रिकिटी |पीजोइलेक्ट्रिकिटी]] तंत्र का उपयोग करती हैं।
* फोवोन एक्स 3 संवेदक, स्तरित पिक्सेल संवेदक की सरणी का उपयोग करते हुए, सिलिकॉन की अंतर्निहित तरंगदैर्घ्य-निर्भर अवशोषण गुण के माध्यम से प्रकाश को अलग करता है, जैसे कि प्रत्येक स्थान तीनों रंग चैनलों को भांप लेता है। यह विधि उसी तरह है जैसे फोटोग्राफी के लिए रंगीन फिल्म काम करती है।
* [[ तीन-सीसीडी कैमरा | 3-सीसीडी]] , तीन असतत छवि संवेदकों का उपयोग[[ द्विध्रुवीय प्रिज्म | द्विध्रुवीय प्रिज्म]] द्वारा रंग पृथक्करण के साथ करते हुए। द्विध्रुवीय तत्व तेज रंग पृथक्करण प्रदान करते हैं, इस प्रकार रंग की गुणवत्ता में सुधार होता है। क्योंकि प्रत्येक संवेदक अपने [[ पासबैंड |पासबैंड]] के भीतर समान रूप से संवेदनशील होता है, और पूर्ण वियोजन पर, 3-सीसीडी संवेदक बेहतर रंग गुणवत्ता और बेहतर कम रोशनी का प्रदर्शन करते हैं। 3-सीसीडी संवेदक पूर्ण 4:4:4 सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जिसे [[ टेलीविजन प्रसारण |टेलीविजन प्रसारण]], [[ वीडियो संपादन |वीडियो संपादन]] और क्रोमा कुंजी दृश्य प्रभावों में प्राथमिकता दी जाती है।


== गुण  संवेदक ==
[[File:A deep infrared view of the Orion Nebula from HAWK-I - Eso1625a.jpg|right|thumb|[[ वह ]] के हॉक-आई द्वारा लिया गया [[ ओरियन नेबुला ]] का अवरक्त दृश्य, एक क्रायोजेनिक वाइड-फील्ड इमेजर<ref>{{cite web|title=Deepest Ever Look into Orion|url=http://www.eso.org/public/news/eso1625/|access-date=13 July 2016|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160713170150/http://www.eso.org/public/news/eso1625/|archive-date=13 July 2016}}</ref>]]विभिन्न अनुप्रयोगों में विशेष संवेदक का उपयोग किया जाता है जैसे थर्मोग्राफी ( ऊष्मलेखन),[[ बहु-स्पेक्ट्रल छवि | मल्टी-स्पेक्ट्रल (बहु-स्पेक्ट्रल)]] छवियों का निर्माण, वीडियो[[ लैरींगोस्कोपी ]], [[ गामा कैमरा | गामा कैमरा]], [[ एक्स-रे ]]के लिए संवेदक सरणियाँ, और [[ खगोल |खगोल]] विज्ञान के लिए अन्य अत्यधिक संवेदनशील सरणियाँ है।
जबकि सामान्य अंकीय कैमरों में फ्लैट संवेदक का उपयोग किया जाता है, सोनी ने 2014 में फ्लैट संवेदक के साथ होने वाले [[ पेटज़वल फील्ड वक्रता |पेटज़वल फील्ड वक्रता]] को कम करने/समाप्त करने के लिए घुमावदार संवेदक का नमूना बनाया। घुमावदार संवेदक का उपयोग लेंस के छोटे और छोटे व्यास की अनुमति देता है जिसमें अधिक छिद्र् वाले तत्व और घटक होते हैं और फोटो के किनारे पर कम रोशनी गिरती है।<ref>{{cite web |url=https://www.engadget.com/2014/07/08/sony-shows-off-first-picture-taken-with-curved-sensor/ |title=Sony's first 'curved sensor' photo may herald better images, cheaper lenses |first=Steve |last=Dent |access-date=July 8, 2014 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140711224002/http://www.engadget.com/2014/07/08/sony-shows-off-first-picture-taken-with-curved-sensor/ |archive-date=July 11, 2014 }}</ref>
== इतिहास ==
{{See also|डिजिटल इमेजिंग}}
दृश्य प्रकाश के लिए प्रारंभिक अनुरूप संवेदक [[ वीडियो कैमरा ट्यूब |वीडियो कैमरा ट्यूब]] थे। वे 1930 के दशक के हैं, और 1980 के दशक तक कई प्रकार विकसित किए गए थे। 1990 के दशक के प्रारंभ तक, उन्हें आधुनिक ठोस-अवस्था सीसीडी छवि संवेदकों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया था।<ref>{{cite book |last1=Musburger |first1=Robert B. |last2=Ogden |first2=Michael R. |title=Single-Camera Video Production |date=2014 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9781136778445 |page=64 |url=https://books.google.com/books?id=tqPcAwAAQBAJ&pg=PA64}}</ref>


== रंग पृथक्करण ==
आधुनिक ठोस-अवस्था छवि संवेदक का आधार एमओएस तकनीक है,<ref name="Williams">{{cite book |last1=Williams |first1=J. B. |title=The Electronics Revolution: Inventing the Future |date=2017 |publisher=Springer |isbn=9783319490885 |pages=245–8 |url=https://books.google.com/books?id=v4QlDwAAQBAJ&pg=PA245}}</ref><ref name="Ohta">{{cite book |last1=Ohta |first1=Jun |title=Smart CMOS Image Sensors and Applications |date=2017 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9781420019155 |page=2 |url=https://books.google.com/books?id=_7NLzflrTrcC&pg=PA2}}</ref> जो 1959 में [[ बेल लैब्स | बेल लैब्स]] में मोहम्मद एम. अटाला और [[ दाऊन कहंग |दाऊन कहंग]] द्वारा एमओएसएफईटी के आविष्कार से उत्पन्न हुआ है।<ref name="computerhistory">{{cite journal|url=https://www.computerhistory.org/siliconengine/metal-oxide-semiconductor-mos-transistor-demonstrated/|title=1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated|journal=The Silicon Engine|publisher=[[Computer History Museum]] |access-date=August 31, 2019}}</ref> बाद में एमओएस प्रौद्योगिकी पर शोध ने चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और बाद में सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) सहित ठोस-अवस्था [[ सेमीकंडक्टर |अर्धचालक]] छवि संवेदक के विकास का नेतृत्व किया।<ref name="Williams" /><ref name="Ohta" />
[[Image:Bayer pattern on sensor profile.svg|thumb|right|200px|सेंसर पर बायर पैटर्न]]
[[File:Absorption-X3.svg|right|thumb|200px|रंग संवेदन के लिए ऊर्ध्वाधर फ़िल्टरिंग की फोवोन की योजना]]रंग-पृथक्करण तंत्र के प्रकार से भिन्न रंग छवि सेंसर के कई मुख्य प्रकार हैं:
* [[ बायर फिल्टर ]] | बायर-फिल्टर सेंसर, कम-लागत और सबसे आम, एक [[ रंग फ़िल्टर सरणी ]] का उपयोग करके जो चयनित सक्रिय-पिक्सेल सेंसर के लिए लाल, हरे और नीले प्रकाश से गुजरता है।प्रत्येक व्यक्तिगत सेंसर तत्व को तत्वों पर पैटर्न वाले रासायनिक रंगों से बने रंग जेल के माध्यम से लाल, हरे या नीले रंग के प्रति संवेदनशील बनाया जाता है।सबसे आम फ़िल्टर मैट्रिक्स, [[ बायर पैटर्न ]], प्रत्येक लाल और नीले रंग के लिए दो हरे पिक्सेल का उपयोग करता है।इससे लाल और नीले रंगों के लिए कम संकल्प होता है।लापता रंग के नमूने एक [[ डेमोसाइसिंग ]] एल्गोरिथ्म का उपयोग करके प्रक्षेपित हो सकते हैं, या पूरी तरह से हानि संपीड़न द्वारा अनदेखा किया जा सकता है।रंग की जानकारी में सुधार करने के लिए, रंग सह-साइट नमूने जैसी तकनीकें पिक्सेल चरणों में रंग सेंसर को स्थानांतरित करने के लिए एक [[ पीजोइलेक्ट्रिकिटी ]] तंत्र का उपयोग करती हैं।
* फोवोन एक्स 3 सेंसर, स्तरित पिक्सेल सेंसर की एक सरणी का उपयोग करते हुए, सिलिकॉन के निहित तरंग दैर्ध्य-निर्भर अवशोषण संपत्ति के माध्यम से प्रकाश को अलग करना, जैसे कि हर स्थान सभी तीन रंग चैनलों को होश में रखता है।यह विधि समान है कि फोटोग्राफी के लिए रंग फिल्म कैसे काम करती है।
* [[ तीन-सीसीडी कैमरा ]], तीन असतत छवि सेंसर का उपयोग करते हुए, एक [[ द्विध्रुवीय प्रिज्म ]] द्वारा किए गए रंग पृथक्करण के साथ।डाइक्रोइक तत्व एक तेज रंग पृथक्करण प्रदान करते हैं, इस प्रकार रंग की गुणवत्ता में सुधार होता है।क्योंकि प्रत्येक सेंसर अपने [[ पासबैंड ]] के भीतर समान रूप से संवेदनशील होता है, और पूर्ण रिज़ॉल्यूशन पर, 3-सीसीडी सेंसर बेहतर रंग गुणवत्ता और बेहतर कम प्रकाश प्रदर्शन का उत्पादन करते हैं।3-सीसीडी सेंसर एक पूर्ण क्रोमा सब्सक्रिप्लिंग का उत्पादन करते हैं। 4: 4: 4 सिग्नल, जिसे [[ टेलीविजन प्रसारण ]], [[ वीडियो संपादन ]] और क्रोमा कुंजी दृश्य प्रभावों में पसंद किया जाता है।


== विशेष सेंसर ==
निष्क्रिय-पिक्सेल संवेदक (पीपीएस) [[ निष्क्रिय पिक्सेल सेंसर |निष्क्रिय पिक्सेल संवेदक]] (एपीएस) का अग्रदूत था।<ref name="Fossum2014" /> पीपीएस में निष्क्रिय पिक्सेल होते हैं जिन्हें बिना [[ एम्पलीफायर |प्रवर्धन]] के पढ़ा जाता है, प्रत्येक पिक्सेल में एक फोटोडायोड और एमओएसएफईटी स्विच होता है।<ref name="Kozlowski">{{cite journal |last1=Kozlowski |first1=L. J. |last2=Luo |first2=J. |last3=Kleinhans |first3=W. E. |last4=Liu |first4=T. |title=Comparison of passive and active pixel schemes for CMOS visible imagers |journal=Infrared Readout Electronics IV |date=14 September 1998 |volume=3360 |pages=101–110 |doi=10.1117/12.584474 |bibcode=1998SPIE.3360..101K |url=https://www.researchgate.net/publication/268189518 |publisher=International Society for Optics and Photonics|s2cid=123351913 }}</ref> यह एक प्रकार का [[ फोटोडायोड सरणी |फोटोडायोड सरणी]] है, जिसमें पिक्सेल [[ पी-एन जंक्शन |पी-एन जंक्शन]], एकीकृत [[ संधारित्र |संधारित्र]] और एमओएसएफईटी वाले पिक्सेल चयन [[ ट्रांजिस्टर |ट्रांजिस्टर]] के रूप में होते हैं। 1968 में जी. वेक्लर द्वारा फोटोडायोड व्यूह प्रस्तावित किया गया था।<ref name="fossum93">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref> यह पीपीएस का आधार था।<ref name="Fossum2014" />ये प्रारंभिक फोटोडायोड सरणियाँ जटिल और अव्यावहारिक थीं, जिनमें ऑन-चिप [[ बहुसंकेतक |बहुसंकेतक]] परिपथ के साथ-साथ प्रत्येक पिक्सेल के भीतर चयन ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती थी। फोटोडायोड सरणियों का [[ शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स) |रव (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] भी प्रदर्शन की सीमा थी, क्योंकि फोटोडायोड अनुशीर्षक बस संधारित्र के परिणामस्वरूप रव का स्तर बढ़ गया था। बाहरी मेमोरी के बिना फोटोडायोड सरणी के साथ सहसंबद्ध डबल सैंपलिंग (सीडीएस) का भी उपयोग नहीं किया जा सकता है।<ref name="fossum93" />चूंकि, 1914 में उप महावाणिज्यदूत कार्ल आर. लूप ने आर्किबाल्ड एम. लो के टेलीविस्टा व्यवस्था पर कांसुलर रिपोर्ट में विभाग को सूचना दी कि "यह कहा गया है कि ट्रांसमिटिंग स्क्रीन में सेलेनियम को किसी भी [[ प्रतिचुम्बकत्व |प्रतिचुम्बकत्व]] सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है"।<ref>Daily Consular Reports  No 76–152 Seventeenth Year  April, May, June 1914  Page 1731 https://www.google.co.uk/books/edition/Daily_Consular_and_Trade_Reports/6VE_AQAAMAAJ?hl=en&gbpv=1</ref>
[[File:A deep infrared view of the Orion Nebula from HAWK-I - Eso1625a.jpg|right|thumb|[[ वह ]] के हॉक-आई द्वारा लिया गया [[ ओरियन नेबुला ]] का अवरक्त दृश्य, एक क्रायोजेनिक वाइड-फील्ड इमेजर<ref>{{cite web|title=Deepest Ever Look into Orion|url=http://www.eso.org/public/news/eso1625/|access-date=13 July 2016|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160713170150/http://www.eso.org/public/news/eso1625/|archive-date=13 July 2016}}</ref>]]विशेष सेंसर का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे कि थर्मोग्राफी[[ बहु-स्पेक्ट्रल छवि ]] छवियों का निर्माण, [[ लैरींगोस्कोपी ]], [[ गामा कैमरा ]], [[ एक्स-रे ]] के लिए सेंसर सरणियाँ, और [[ खगोल ]] विज्ञान के लिए अन्य अत्यधिक संवेदनशील सरणियाँ।{{cn|date=August 2020}}
जबकि सामान्य डिजिटल कैमरे एक फ्लैट सेंसर का उपयोग करते हैं, सोनी ने 2014 में एक घुमावदार सेंसर को प्रोटोटाइप किया, जो कि एक फ्लैट सेंसर के साथ होने वाले [[ पेटज़वल फील्ड वक्रता ]] को कम/समाप्त करने के लिए।एक घुमावदार सेंसर का उपयोग लेंस के छोटे और छोटे व्यास को कम तत्वों और घटकों के साथ अधिक एपर्चर और फोटो के किनारे पर प्रकाश गिरावट के साथ कम करने की अनुमति देता है।<ref>{{cite web |url=https://www.engadget.com/2014/07/08/sony-shows-off-first-picture-taken-with-curved-sensor/ |title=Sony's first 'curved sensor' photo may herald better images, cheaper lenses |first=Steve |last=Dent |access-date=July 8, 2014 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20140711224002/http://www.engadget.com/2014/07/08/sony-shows-off-first-picture-taken-with-curved-sensor/ |archive-date=July 11, 2014 }}</ref>


जून 2022 में, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने घोषणा की कि उसने 200 मिलियन पिक्सेल का छवि संवेदक बनाया है। 200MP आइसोसेल HP3 में 0.56 माइक्रोमीटर पिक्सेल हैं, सैमसंग ने बताया कि पिछले संवेदक में 064 माइक्रोमीटर पिक्सेल थे, जो 2019 के बाद से 12% कम है। नए संवेदक में 2 x 1.4 इंच के लेंस में 200 मिलियन पिक्सेल हैं।<ref>{{cite news |last=Web |first=Desk |url=https://www.bolnews.com/pakistan/2022/06/samsung-electronics-releases-a-sensor-with-200-million-pixels/ |title=Samsung Electronics releases a sensor with 200 million pixels |work=BOL News |date=2022-06-25 |accessdate=2022-06-25 }}</ref>
=== चार्ज-युग्मित उपकरण ===
{{Main|आवेश-युग्मित युक्ति}}


== इतिहास ==
चार्ज-कपल्ड उपकरण (सीसीडी) का आविष्कार 1969 में बेल लैब्स में विलार्ड एस. बॉयल और जॉर्ज ई. स्मिथ द्वारा किया गया था।<ref>{{Cite book | title = Scientific charge-coupled devices | first = James R. |last = Janesick | publisher = SPIE Press | year = 2001 | isbn = 978-0-8194-3698-6 | pages = 3–4 | url = https://books.google.com/books?id=3GyE4SWytn4C&pg=PA3 }}</ref> एमओएस तकनीक पर शोध करते हुए, उन्होंने महसूस किया कि विद्युत आवेश चुंबकीय बुद्बुद का सादृश्य था और इसे छोटे एमओएस संधारित्र पर संग्रहीत किया जा सकता था। चूंकि एमओएस संधारित्र की श्रृंखला को एक पंक्ति में बनाना काफी सरल था, इसलिए उन्होंने उनके साथ उपयुक्त वोल्टेज जोड़ा जिससे कि चार्ज को एक से दूसरे तक ले जाया जा सके।<ref name="Williams" />सीसीडी अर्धचालक परिपथ है जिसे बाद में टेलीविजन प्रसारण के लिए पहले[[ अंकीय वीडियो कैमरा | अंकीय वीडियो कैमरों]] में उपयोग किया गया था।<ref>{{cite journal|last1=Boyle|first1=William S|last2=Smith|first2=George E.|date=1970|title=Charge Coupled Semiconductor Devices|journal=Bell Syst. Tech. J.|volume=49|issue=4|pages=587–593|doi=10.1002/j.1538-7305.1970.tb01790.x}}</ref>
{{See also|Digital imaging}}
दृश्य प्रकाश के लिए प्रारंभिक एनालॉग सेंसर [[ वीडियो कैमरा ट्यूब ]] थे।वे 1930 के दशक में वापस आ गए, और 1980 के दशक तक कई प्रकार विकसित किए गए।1990 के दशक की शुरुआत में, उन्हें आधुनिक ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। ठोस-राज्य सीसीडी छवि सेंसर।<ref>{{cite book |last1=Musburger |first1=Robert B. |last2=Ogden |first2=Michael R. |title=Single-Camera Video Production |date=2014 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9781136778445 |page=64 |url=https://books.google.com/books?id=tqPcAwAAQBAJ&pg=PA64}}</ref>
आधुनिक ठोस-राज्य छवि सेंसर के लिए आधार MOS तकनीक है,<ref name="Williams">{{cite book |last1=Williams |first1=J. B. |title=The Electronics Revolution: Inventing the Future |date=2017 |publisher=Springer |isbn=9783319490885 |pages=245–8 |url=https://books.google.com/books?id=v4QlDwAAQBAJ&pg=PA245}}</ref><ref name="Ohta">{{cite book |last1=Ohta |first1=Jun |title=Smart CMOS Image Sensors and Applications |date=2017 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=9781420019155 |page=2 |url=https://books.google.com/books?id=_7NLzflrTrcC&pg=PA2}}</ref> जो 1959 में [[ बेल लैब्स ]] में मोहम्मद एम। अटला और [[ दाऊन कहंग ]] द्वारा MOSFET के आविष्कार से उत्पन्न हुआ है।<ref name="computerhistory">{{cite journal|url=https://www.computerhistory.org/siliconengine/metal-oxide-semiconductor-mos-transistor-demonstrated/|title=1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated|journal=The Silicon Engine|publisher=[[Computer History Museum]] |access-date=August 31, 2019}}</ref> एमओएस तकनीक पर बाद में शोध ने ठोस-राज्य [[ सेमीकंडक्टर ]] छवि सेंसर के विकास का नेतृत्व किया, जिसमें चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) और बाद में सक्रिय-पिक्सेल सेंसर (सीएमओएस सेंसर) शामिल थे।<ref name="Williams"/><ref name="Ohta"/>
 
निष्क्रिय-पिक्सेल सेंसर (पीपीएस) [[ निष्क्रिय पिक्सेल सेंसर ]] (एपीएस) का अग्रदूत था।<ref name="Fossum2014"/>एक पीपीएस में निष्क्रिय पिक्सेल होते हैं जो [[ एम्पलीफायर ]] के बिना पढ़े जाते हैं, प्रत्येक पिक्सेल में एक फोटोडायोड और एक MOSFET स्विच होता है।<ref name="Kozlowski">{{cite journal |last1=Kozlowski |first1=L. J. |last2=Luo |first2=J. |last3=Kleinhans |first3=W. E. |last4=Liu |first4=T. |title=Comparison of passive and active pixel schemes for CMOS visible imagers |journal=Infrared Readout Electronics IV |date=14 September 1998 |volume=3360 |pages=101–110 |doi=10.1117/12.584474 |bibcode=1998SPIE.3360..101K |url=https://www.researchgate.net/publication/268189518 |publisher=International Society for Optics and Photonics|s2cid=123351913 }}</ref> यह एक प्रकार का [[ फोटोडायोड सरणी ]] है, जिसमें पिक्सेल एक [[ पी-एन जंक्शन ]], एकीकृत [[ संधारित्र ]] और चयन [[ ट्रांजिस्टर ]] के रूप में MOSFETs होते हैं।1968 में जी। वेकलर द्वारा एक फोटोडायोड सरणी प्रस्तावित की गई थी।<ref name=fossum93>{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref> यह पीपीएस का आधार था।<ref name="Fossum2014"/>ये शुरुआती फोटोडायोड सरणियाँ जटिल और अव्यवहारिक थीं, जिनके लिए चयन ट्रांजिस्टर को प्रत्येक पिक्सेल के भीतर गढ़ने की आवश्यकता होती है, साथ ही एकीकृत सर्किट के साथ-साथ-चिप [[ बहुसंकेतक ]] सर्किट।फोटोडायोड सरणियों का [[ शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स) ]] भी प्रदर्शन के लिए एक सीमा थी, क्योंकि फोटोडायोड रीडआउट [[ [[ स्मृति ]] बस ]] कैपेसिटेंस के परिणामस्वरूप शोर स्तर में वृद्धि हुई।बाहरी कंप्यूटर मेमोरी के बिना एक फोटोडायोड सरणी के साथ सहसंबद्ध डबल सैंपलिंग (सीडी) का उपयोग नहीं किया जा सकता है।<ref name=fossum93/>हालांकि, 1914 में डिप्टी कॉन्सल जनरल कार्ल आर। लूप ने राज्य विभाग को आर्चीबाल्ड लो पर एक कांसुलर रिपोर्ट में रिपोर्ट किया। आर्चीबाल्ड एम। लो के टेलीविस्टा सिस्टम में कहा गया है कि यह कहा जाता है कि ट्रांसमिटिंग स्क्रीन में सेलेनियम को किसी भी [[ प्रतिचुम्बकत्व ]] द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।<ref>Daily Consular Reports  No 76–152 Seventeenth Year  April, May, June 1914  Page 1731 https://www.google.co.uk/books/edition/Daily_Consular_and_Trade_Reports/6VE_AQAAMAAJ?hl=en&gbpv=1</ref>
जून 2022 में, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने घोषणा की कि उसने 200 मिलियन पिक्सेल इमेज सेंसर बनाया है।200MP Isocell HP3 में सैमसंग रिपोर्टिंग के साथ 0.56 माइक्रोमीटर पिक्सेल हैं कि पिछले सेंसर में 064 माइक्रोमीटर पिक्सेल थे, 2019 के बाद से 12% की कमी थी। नए सेंसर में 2 x 1.4 इंच लेंस में 200 मिलियन पिक्सेल हैं।<ref>{{cite news |last=Web |first=Desk |url=https://www.bolnews.com/pakistan/2022/06/samsung-electronics-releases-a-sensor-with-200-million-pixels/ |title=Samsung Electronics releases a sensor with 200 million pixels |work=BOL News |date=2022-06-25 |accessdate=2022-06-25 }}</ref>


प्रारंभिक सीसीडी संवेदक [[ शटर लैग |शटर लैग]] से पीड़ित थे। [[ पिन्ड फोटोडायोड |पिन्ड फोटोडायोड]](पीपीडी) के आविष्कार के साथ इसे काफी हद तक सुलझा लिया गया था।<ref name="Fossum2014" /> इसका आविष्कार 1980 में एनईसी में नोबुकाज़ू टेरानिशी, हिरोमित्सु शिराकी और यासुओ इशिहारा द्वारा किया गया था।<ref name="Fossum2014" /><ref>{{US patent|4484210|U.S. Patent 4,484,210: Solid-state imaging device having a reduced image lag}}</ref> यह लो लैग, लो नॉइज़, उच्च [[ क्वांटम दक्षता | क्वांटम दक्षता]] और लो डार्क करंट के साथ [[ फोटोडिटेक्टर |प्रकाश संसूचक]] संरचना थी।<ref name="Fossum2014" />987 में, पीपीडी को अधिकांश सीसीडी उपकरणों में सम्मलित किया जाने लगा, जो [[ उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक |उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक]][[ वीडियो कैमरे | वीडियो कैमरे]] और फिर [[ डिजिटल स्टिल कैमरा |अंकीय स्टिल कैमरा]] में स्थिरता बन गया। तब से, पीपीडी का उपयोग लगभग सभी सीसीडी संवेदक और फिर सीएमओएस संवेदक में किया गया है।<ref name="Fossum2014" />
=== सक्रिय-पिक्सेल संवेदक ===
{{Main|एक्टिव-पिक्सेल सेंसर}}


=== चार्ज-युग्मित डिवाइस ===
एनएमओएस सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (एपीएस) का आविष्कार [[ ओलिंपस कॉर्पोरेशन |ओलिंपस कॉर्पोरेशन]] द्वारा 1980 के दशक के मध्य में जापान में किया गया था। यह एमओएस अर्धचालक उपकरण उत्पादन में प्रगति से सक्षम था, जिसमें एमओएसएफईटी स्केलिंग छोटे माइक्रोन और फिर उप-माइक्रोन स्तर तक पहुंच गया था। <ref name=fossum93>{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active Pixel Sensors |website=[[Semantic Scholar]] |year=2007 |s2cid=18831792 |url=http://pdfs.semanticscholar.org/f510/d40cfe0556392bb2d34981f7158327dec169.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20190309065505/http://pdfs.semanticscholar.org/f510/d40cfe0556392bb2d34981f7158327dec169.pdf |url-status=dead |archive-date=9 March 2019 |access-date=8 October 2019}}</ref> पहला एनएमओएस एपीएस 1985 में ओलिंप में सुतोमु नाकामुरा की टीम द्वारा निर्मित किया गया था।<ref>{{cite journal |last1=Matsumoto |first1=Kazuya |last2=Nakamura |first2=Tsutomu |last3=Yusa |first3=Atsushi |last4=Nagai |first4=Shohei |display-authors=1|date=1985 |title=A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode |journal=Japanese Journal of Applied Physics |volume=24 |issue=5A |page=L323|doi=10.1143/JJAP.24.L323 |bibcode=1985JaJAP..24L.323M |s2cid=108450116 }}</ref> सीएमओएस सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) को बाद में 1993 में [[ नासा ]][[ जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला |जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला]] में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा सुधार किया गया था।<ref name="Fossum2014">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |last2=Hondongwa |first2=D. B. |title=A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors |journal=IEEE Journal of the Electron Devices Society |date=2014 |volume=2 |issue=3 |pages=33–43 |doi=10.1109/JEDS.2014.2306412 |doi-access=free }}</ref>2007 तक, सीएमओएस संवेदक की बिक्री ने सीसीडी संवेदक को पीछे छोड़ दिया था।<ref>{{cite news |title=CMOS Image Sensor Sales Stay on Record-Breaking Pace |url=http://www.icinsights.com/news/bulletins/CMOS-Image-Sensor-Sales-Stay-On-RecordBreaking-Pace/ |access-date=6 October 2019 |work=IC Insights |date=May 8, 2018}}</ref> 2010 तक, सीएमओएस संवेदक ने सभी नए अनुप्रयोगों में बड़े पैमाने पर सीसीडी संवेदक को विस्थापित कर दिया।
{{Main|Charge-coupled device}}
चार्ज-युग्मित डिवाइस (CCD) का आविष्कार विलार्ड एस। बॉयल और जॉर्ज ई। स्मिथ ने 1969 में बेल लैब्स में किया था।<ref>{{Cite book | title = Scientific charge-coupled devices | first = James R. |last = Janesick | publisher = SPIE Press | year = 2001 | isbn = 978-0-8194-3698-6 | pages = 3–4 | url = https://books.google.com/books?id=3GyE4SWytn4C&pg=PA3 }}</ref> एमओएस तकनीक पर शोध करते समय, उन्होंने महसूस किया कि एक इलेक्ट्रिक चार्ज चुंबकीय बुलबुले का सादृश्य था और इसे एक छोटे से एमओएस संधारित्र पर संग्रहीत किया जा सकता है।चूंकि यह सेमीकंडक्टर डिवाइस फैब्रिकेशन के लिए काफी सीधा था, जो एक पंक्ति में MOS कैपेसिटर की एक श्रृंखला है, उन्होंने उनसे एक उपयुक्त वोल्टेज जोड़ा ताकि चार्ज को एक से दूसरे तक कदम रखा जा सके।<ref name="Williams"/>CCD एक अर्धचालक सर्किट है जिसका उपयोग बाद में टेलीविजन प्रसारण के लिए पहले [[ अंकीय वीडियो कैमरा ]] में किया गया था।<ref>{{cite journal|last1=Boyle|first1=William S|last2=Smith|first2=George E.|date=1970|title=Charge Coupled Semiconductor Devices|journal=Bell Syst. Tech. J.|volume=49|issue=4|pages=587–593|doi=10.1002/j.1538-7305.1970.tb01790.x}}</ref>
प्रारंभिक CCD सेंसर [[ शटर लैग ]] से पीड़ित थे।यह काफी हद तक पिन किए [[ पिन्ड फोटोडायोड ]] (पीपीडी) के आविष्कार के साथ हल किया गया था।<ref name="Fossum2014"/>शिनवा -जी मंदिर द्वारा अलग -अलग टी जापानी सदस्य वेन और डी, हकुमन शिरकी डाई डाईई इश्हारा ए टी -वल्यू सी सदस्य 1980।<ref name="Fossum2014"/><ref>{{US patent|4484210|U.S. Patent 4,484,210: Solid-state imaging device having a reduced image lag}}</ref> यह कम अंतराल, कम शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स), उच्च [[ क्वांटम दक्षता ]] और कम अंधेरे वर्तमान (भौतिकी) के साथ एक [[ फोटोडिटेक्टर ]] संरचना थी।<ref name="Fossum2014"/>1987 में, पीपीडी को अधिकांश सीसीडी उपकरणों में शामिल किया जाना शुरू हुआ, जो [[ उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक ]] [[ वीडियो कैमरे ]] और फिर [[ डिजिटल स्टिल कैमरा ]] में एक स्थिरता बन गया।तब से, पीपीडी का उपयोग लगभग सभी सीसीडी सेंसर और फिर सीएमओएस सेंसर में किया गया है।<ref name="Fossum2014"/>


=== अन्य छवि संवेदक ===
1975 में पहला वाणिज्यिक अंकीय कैमरा, क्रोमेमको साइक्लोप्स, 32 × 32 एमओएस छवि संवेदक का उपयोग करता था। यह संशोधित एमओएस डायनेमिक [[ रैंडम एक्सेस मेमोरी |रैंडम एक्सेस मेमोरी]] (डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी) [[ मेमोरी चिप |मेमोरी चिप]] थी।<ref name="hackaday">{{cite web |last1=Benchoff|first1=Brian|title=Building the First Digital Camera|url=http://hackaday.com/2016/04/17/building-the-first-digital-camera/|website=[[Hackaday]]|access-date=30 April 2016|date=17 April 2016|quote=the Cyclops was the first digital camera}}</ref>


=== सक्रिय-पिक्सेल सेंसर ===
एमओएस छवि संवेदक का व्यापक रूप से ऑप्टिकल माउस तकनीक में उपयोग किया जाता है। 1980 में [[ ज़ीरक्सा |ज़ीरक्सा]] में रिचर्ड एफलियोन द्वारा आविष्कृत पहले ऑप्टिकल माउस में 5 µm एनएमओएस एकीकृत परिपथ संवेदक चिप का उपयोग किया गया था।<ref>{{cite book |last1=Lyon |first1=Richard F. |author1-link=Richard F. Lyon |chapter=The Optical Mouse: Early Biomimetic Embedded Vision |title=Advances in Embedded Computer Vision |date=2014 |publisher=Springer |isbn=9783319093871 |pages=3-22 (3) |chapter-url=https://books.google.com/books?id=p_GbBQAAQBAJ&pg=PA3}}</ref><ref>{{cite book | chapter = The Optical Mouse, and an Architectural Methodology for Smart Digital Sensors | title = VLSI Systems and Computations | pages = 1–19 | last1=Lyon | first1=Richard F. | author1-link=Richard F. Lyon |editor1=H. T. Kung |editor2=Robert F. Sproull |editor3=Guy L. Steele | publisher=Computer Science Press |date=August 1981 | doi=10.1007/978-3-642-68402-9_1 | chapter-url=http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/xerox/parc/techReports/VLSI-81-1_The_Optical_Mouse.pdf| isbn = 978-3-642-68404-3 }}</ref> पहले वाणिज्यिक ऑप्टिकल माउस के बाद से, [[ इंटेलीमॉस |इंटेलीमॉस]] को 1999 में पेश किया गया, अधिकांश ऑप्टिकल माउस उपकरण सीएमओएस संवेदक का उपयोग करते हैं।<ref>{{cite web |last1=Brain |first1=Marshall |last2=Carmack |first2=Carmen |title=How Computer Mice Work |url=https://computer.howstuffworks.com/mouse4.htm |website=[[HowStuffWorks]] |access-date=9 October 2019 |language=en |date=24 April 2000}}</ref>
{{Main|Active-pixel sensor}}
NMOS लॉजिक एक्टिव-पिक्सेल सेंसर (APS) का आविष्कार 1980 के दशक के मध्य के दौरान जापान में [[ ओलिंपस कॉर्पोरेशन ]] द्वारा किया गया था।यह MOS सेमीकंडक्टर डिवाइस फैब्रिकेशन में अग्रिमों द्वारा सक्षम किया गया था, MOSFET स्केलिंग के साथ सेमीकंडक्टर स्केल उदाहरणों की छोटी सूची तक पहुंचने के साथ। माइक्रोन और फिर उप-माइक्रोन स्तर।<ref name=fossum93>{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? |journal=SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III |volume=1900 |date=12 July 1993 |doi=10.1117/12.148585 |bibcode=1993SPIE.1900....2F |publisher=International Society for Optics and Photonics |pages=2–14 |editor1-last=Blouke |editor1-first=Morley M.|citeseerx=10.1.1.408.6558 |s2cid=10556755 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |title=Active Pixel Sensors |website=[[Semantic Scholar]] |year=2007 |s2cid=18831792 |url=http://pdfs.semanticscholar.org/f510/d40cfe0556392bb2d34981f7158327dec169.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20190309065505/http://pdfs.semanticscholar.org/f510/d40cfe0556392bb2d34981f7158327dec169.pdf |url-status=dead |archive-date=9 March 2019 |access-date=8 October 2019}}</ref> पहला NMOS APS 1985 में ओलिंपस में त्सुतोमु नाकामुरा की टीम द्वारा गढ़ा गया था।<ref>{{cite journal |last1=Matsumoto |first1=Kazuya |last2=Nakamura |first2=Tsutomu |last3=Yusa |first3=Atsushi |last4=Nagai |first4=Shohei |display-authors=1|date=1985 |title=A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode |journal=Japanese Journal of Applied Physics |volume=24 |issue=5A |page=L323|doi=10.1143/JJAP.24.L323 |bibcode=1985JaJAP..24L.323M |s2cid=108450116 }}</ref> CMOS एक्टिव-पिक्सेल सेंसर (CMOS सेंसर) को बाद में 1993 में [[ नासा ]] [[ जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला ]] में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा सुधार किया गया था।<ref name="Fossum2014">{{cite journal |last1=Fossum |first1=Eric R. |author1-link=Eric Fossum |last2=Hondongwa |first2=D. B. |title=A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors |journal=IEEE Journal of the Electron Devices Society |date=2014 |volume=2 |issue=3 |pages=33–43 |doi=10.1109/JEDS.2014.2306412 |doi-access=free }}</ref> 2007 तक, CMOS सेंसर की बिक्री ने CCD सेंसर को पार कर लिया था।<ref>{{cite news |title=CMOS Image Sensor Sales Stay on Record-Breaking Pace |url=http://www.icinsights.com/news/bulletins/CMOS-Image-Sensor-Sales-Stay-On-RecordBreaking-Pace/ |access-date=6 October 2019 |work=IC Insights |date=May 8, 2018}}</ref> 2010 के दशक तक, सीएमओएस सेंसर ने सभी नए अनुप्रयोगों में काफी हद तक सीसीडी सेंसर को विस्थापित कर दिया।


=== अन्य छवि सेंसर ===
फरवरी 2018 में, [[ डार्टमाउथ कॉलेज |डार्टमाउथ कॉलेज]] के शोधकर्ताओं ने नई छवि संवेदक तकनीक की घोषणा की, जिसे शोधकर्ता क्वांटा छवि संवेदक के लिए क्यूआईएस कहते हैं। पिक्सेल के अतिरिक्त, क्यूआईएस चिप्स में वह होता है जिसे शोधकर्ता "जोट्स" कहते हैं। प्रत्येक जोट प्रकाश के एक कण का पता लगा सकता है, जिसे फोटॉन कहा जाता है।<ref>{{cite news|url=https://www.npr.org/sections/alltechconsidered/2018/02/13/585149644/super-sensitive-sensor-sees-what-you-cant|title=Super Sensitive Sensor Sees What You Can't|website=npr.org|access-date=28 April 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20180324010947/https://www.npr.org/sections/alltechconsidered/2018/02/13/585149644/super-sensitive-sensor-sees-what-you-cant|archive-date=24 March 2018}}</ref>
पहला वाणिज्यिक डिजिटल कैमरा, 1975 में क्रोमेम्को साइक्लोप्स ने 32 × 32 एमओएस इमेज सेंसर का उपयोग किया।यह एक संशोधित MOS डायनेमिक [[ रैंडम एक्सेस मेमोरी ]] (डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी) [[ मेमोरी चिप ]] थी।<ref name="hackaday">{{cite web |last1=Benchoff|first1=Brian|title=Building the First Digital Camera|url=http://hackaday.com/2016/04/17/building-the-first-digital-camera/|website=[[Hackaday]]|access-date=30 April 2016|date=17 April 2016|quote=the Cyclops was the first digital camera}}</ref>
MOS छवि सेंसर व्यापक रूप से ऑप्टिकल माउस तकनीक में उपयोग किए जाते हैं।1980 में [[ ज़ीरक्सा ]] में रिचर्ड एफ। लियोन द्वारा आविष्कार किए गए पहले ऑप्टिकल माउस ने 6 माइक्रोन प्रक्रिया का उपयोग किया।{{nbsp}}NM NMOS लॉजिक इंटीग्रेटेड सर्किट सेंसर चिप।<ref>{{cite book |last1=Lyon |first1=Richard F. |author1-link=Richard F. Lyon |chapter=The Optical Mouse: Early Biomimetic Embedded Vision |title=Advances in Embedded Computer Vision |date=2014 |publisher=Springer |isbn=9783319093871 |pages=3-22 (3) |chapter-url=https://books.google.com/books?id=p_GbBQAAQBAJ&pg=PA3}}</ref><ref>{{cite book | chapter = The Optical Mouse, and an Architectural Methodology for Smart Digital Sensors | title = VLSI Systems and Computations | pages = 1–19 | last1=Lyon | first1=Richard F. | author1-link=Richard F. Lyon |editor1=H. T. Kung |editor2=Robert F. Sproull |editor3=Guy L. Steele | publisher=Computer Science Press |date=August 1981 | doi=10.1007/978-3-642-68402-9_1 | chapter-url=http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/xerox/parc/techReports/VLSI-81-1_The_Optical_Mouse.pdf| isbn = 978-3-642-68404-3 }}</ref> पहले वाणिज्यिक ऑप्टिकल माउस के बाद से, 1999 में पेश किया गया [[ इंटेलीमॉस ]], अधिकांश ऑप्टिकल माउस डिवाइस सीएमओएस सेंसर का उपयोग करते हैं।<ref>{{cite web |last1=Brain |first1=Marshall |last2=Carmack |first2=Carmen |title=How Computer Mice Work |url=https://computer.howstuffworks.com/mouse4.htm |website=[[HowStuffWorks]] |access-date=9 October 2019 |language=en |date=24 April 2000}}</ref>
फरवरी 2018 में, [[ डार्टमाउथ कॉलेज ]] के शोधकर्ताओं ने एक नई छवि सेंसिंग तकनीक की घोषणा की, जिसे शोधकर्ताओं ने क्वांटा इमेज सेंसर के लिए क्यूआईएस कहा।पिक्सेल के बजाय, क्यूआईएस चिप्स के पास शोधकर्ताओं को जोट्स कहते हैं।प्रत्येक जोट प्रकाश के एक एकल कण का पता लगा सकता है, जिसे फोटॉन कहा जाता है।<ref>{{cite news|url=https://www.npr.org/sections/alltechconsidered/2018/02/13/585149644/super-sensitive-sensor-sees-what-you-cant|title=Super Sensitive Sensor Sees What You Can't|website=npr.org|access-date=28 April 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20180324010947/https://www.npr.org/sections/alltechconsidered/2018/02/13/585149644/super-sensitive-sensor-sees-what-you-cant|archive-date=24 March 2018}}</ref>


'''<big>यह सभी देखें</big>'''


== यह भी देखें ==
* डिजिटल कैमरों में प्रयुक्त सेंसर की सूची
* [[ डिजिटल कैमरों में उपयोग किए जाने वाले सेंसर की सूची ]]
* संपर्क छवि संवेदक (सीआईएस)
* संपर्क छवि सेंसर (CIS)
* इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर
* [[ इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर ]]
* वीडियो कैमरा ट्यूब
* वीडियो कैमरा ट्यूब
* [[ अर्धचालक डिटेक्टर ]]
* अर्धचालक डिटेक्टर
* भरने वाला कारक (छवि सेंसर)
* कारक भरने
* [[ पूर्ण फ्रेम डिजिटल एसएलआर ]]
* फुल-फ्रेम डिजिटल एसएलआर
* [[ छवि वियोजन ]]
* छवि वियोजन
* छवि सेंसर प्रारूप, सामान्य छवि सेंसर के आकार और आकार
* छवि संवेदक प्रारूप, सामान्य छवि संवेदकों के आकार  
* रंग फ़िल्टर सरणी, रंग छवि सेंसर पर छोटे रंग फिल्टर का मोज़ेक
* कलर फिल्टर ऐरे, कलर इमेज सेंसर्स पर छोटे कलर फिल्टर्स की पच्चीकारी
* [[ संवेदनशीलता ]], प्रकाश-संवेदनशील सामग्रियों का वैज्ञानिक अध्ययन
* सेंसिटोमेट्री, प्रकाश के प्रति संवेदनशील सामग्री का वैज्ञानिक अध्ययन
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Latest revision as of 17:17, 25 August 2023

एक लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स पर एक चार्ज-युग्मित उपकरण छवि संवेदक

एक अमेरिकन माइक्रोसिस्टम्स, इंक., (एएमआई) 1-किलोबिट डीआरएएम चिप (ग्लास विंडो के साथ सेंटर चिप) क्रॉमेमको साइक्लोप्स द्वारा एक छवि संवेदक के रूप में उपयोग किया जाता है।।thumb

छवि संवेदक या इमेजर एक संवेदक है जो छवि बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी का पता लगाता है और बताता है। यह प्रकाश तरंगों के चर क्षीणन (जैसा कि वे वस्तुओं से गुजरते हैं या वस्तुओं को प्रतिबिंबित करते हैं) को संकेत (विद्युत अभियांत्रिकी) में परिवर्तित करके करते हैं, विद्युत धारा के छोटे विस्फोट जो सूचना देते हैं। तरंगें प्रकाश या अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण हो सकती हैं। छवि संवेदक का उपयोग अनुरूप इलेक्ट्रानिक्सऔर अंकीय इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक प्रतिबिंबन उपकरणों में किया जाता है, जिसमें अंकीय कैमरा , कैमरा मॉड्यूल, कैमरा फ़ोन , ऑप्टिकल माउस उपकरण [1][2][3] चिकित्सीय प्रतिबिंबन उपकरण, रात्रि दृष्टि उपकरण जैसे ऊष्मीय प्रतिबिंबन उपकरण, राडार, सोनार और अन्य सम्मलित हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी बदलती है, इलेक्ट्रॉनिक और अंकीय प्रतिबिंब रासायनिक और अनुरूप प्रतिबिंबन को बदलने लगती है।

दो मुख्य प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक छवि संवेदक चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और सक्रिय पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) हैं। सीसीडी और सीएमओएस संवेदक दोनों मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक (एमओएस) तकनीक पर आधारित हैं, जिसमें एमओएस संधारित्र पर आधारित सीसीडी और एमओएसएफईटी (एमओएस फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) प्रवर्धक पर आधारित सीएमओएस संवेदक हैं। अदृश्य विकिरण के लिए अनुरूप संवेदक में विभिन्न प्रकार के वैक्यूम ट्यूब (निर्वात नली) सम्मलित होते हैं, जबकि अंकीय संवेदक में फ्लैट पैनल संसूचक सम्मलित होते हैं।

सीसीडी बनाम सीएमओएस संवेदक

फ़ाइल: वेबकैम अंकीय कैमरे के फ़ोटोसेंसर सरणी के कोने का एक माइक्रोग्राफ़

एक के मदरबोर्ड पर छवि संवेदक (ऊपरी बाएं) निकॉन कूलपिक्स L2 6 MP

दो मुख्य प्रकार के अंकीय इमेज (अंकीय छवि) संवेदक चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) हैं, जो पूरक एमओएस (सीएमओएस) या एन-टाइप एमओएस (एनएमओएस या लाइव एमओएस) प्रौद्योगिकियों में निर्मित हैं। सीसीडी और सीएमओएस संवेदक दोनों एमओएस तकनीक पर आधारित हैं[4] एमओएस संधारित्र सीसीडी के निर्माण खंड हैं,[5] और एमओएसएफईटी प्रवर्धक सीएमओएस संवेदक के निर्माण खंड हैं।[6][7]

छोटे उपभोक्ता उत्पादों में एकीकृत कैमरे सामान्यतः सीएमओएस संवेदक का उपयोग करते हैं, जो सामान्यतः सस्ते होते हैं और सीसीडी की तुलना में बैटरी चालित उपकरणों में कम बिजली की खपत होती है।[8]सीसीडी संवेदक उच्च अंत प्रसारण गुणवत्ता वाले वीडियो कैमरों के लिए उपयोग किए जाते हैं, और सीएमओएस संवेदक अभी भी फोटोग्राफी और उपभोक्ता वस्तुओं में हावी हैं जहां समग्र लागत प्रमुख चिंता है। दोनों प्रकार के संवेदक प्रकाश को पकड़ने और इसे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने का एक ही कार्य पूरा करते हैं।

सीसीडी छवि संवेदक का प्रत्येक सेल एक अनुरूप उपकरण है। जब प्रकाश चिप से टकराता है तो इसे प्रत्येक प्रकाश संसूचक में छोटे विद्युत आवेश के रूप में रखा जाता है। (एक या अधिक) निर्गत प्रवर्धक के निकटतम पिक्सेल की लाइन में शुल्क प्रवर्धित और निर्गत होते हैं, फिर पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति अपने चार्ज को प्रवर्धक के करीब एक लाइन में स्थानांतरित कर देती है, जिससे प्रवर्धक के सबसे करीब की खाली लाइन भर जाती है। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि पिक्सेल की सभी पंक्तियों का चार्ज प्रवर्धित और निर्गत नहीं हो जाता।[9]

सीसीडी के कुछ प्रवर्धक की तुलना में सीएमओएस छवि संवेदक में प्रत्येक पिक्सेल के लिए प्रवर्धक होता है। इसके परिणामस्वरूप एक सीसीडी की तुलना में फोटॉनों को पकड़ने के लिए कम क्षेत्र होता है, लेकिन प्रत्येक फोटोडायोड (प्रकाश चालकीय) के सामने माइक्रोलेंस का उपयोग करके इस समस्या को दूर किया गया है, जो प्रकाश को फोटोडायोड में केंद्रित करता है जो अन्यथा प्रवर्धक से टकराता और पता नहीं चलता।[9]कुछ सीएमओएस प्रतिबिंबन संवेदक फोटोडायोड को हिट करने वाले फोटॉनों की संख्या बढ़ाने के लिए बैक-साइड रोशनी का भी उपयोग करते हैं।[10] सीएमओएस संवेदक संभावित रूप से कम घटकों के साथ लागू किए जा सकते हैं, कम बिजली का उपयोग करते हैं, और/या सीसीडी संवेदक की तुलना में तेजी से अनुशीर्षक प्रदान करते हैं।[11] वे स्थैतिक बिजली के निर्वहन के लिए भी कम असुरक्षित हैं।

एक अन्य डिज़ाइन, हाइब्रिड सीसीडी/सीएमओएस आर्किटेक्चर ("एससीएमओएस" नाम के अनुसार बेचा जाता है) में सीएमओएस अनुशीर्षक संबद्ध परिपथ (आरओआईसी) होते हैं जो एक सीसीडी प्रतिबिंबन सब्सट्रेट से बम्प बॉन्ड होते हैं - एक ऐसी तकनीक जिसे इन्फ्रारेड स्टारिंग एरेज़ के लिए विकसित किया गया था और इसे सिलिकॉन आधारित संसूचक प्रौद्योगिकी के लिए अनुकूलित किया गया है।[12] एक और तरीका यह है कि पूरी तरह से सीएमओएस तकनीक में सीसीडी जैसी संरचना को लागू करने के लिए आधुनिक सीएमओएस प्रौद्योगिकी में उपलब्ध बहुत अच्छे आयामों का उपयोग किया जाए: इस तरह की संरचनाओं को व्यक्तिगत पॉली-सिलिकॉन गेट्स को बहुत कम अंतर से अलग करके प्राप्त किया जा सकता है, चूंकि अभी भी अनुसंधान हाइब्रिड संवेदक का उत्पाद सीसीडी और सीएमओएस इमेजर्स दोनों के लाभों का संभावित रूप से उपयोग कर सकता है।[13]

प्रदर्शन

गतिक परिसर सिगनल-रव अनुपात और कम-प्रकाश संवेदनशीलता सहित छवि संवेदक के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए कई मापदंड का उपयोग किया जा सकता है। तुलनीय प्रकार के संवेदक के लिए, आकार बढ़ने के साथ सिगनल-रव अनुपात और गतिक परिसर में सुधार होता है।

उद्भासन अवधि नियंत्रण

छवि संवेदकों का उद्भासन अवधि सामान्यतः या तो सांकेतिक यांत्रिक शटर (फोटोग्राफी) द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जैसा कि फिल्म कैमरों में या इलेक्ट्रॉनिक शटर द्वारा किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग "वैश्विक" हो सकती है, उस स्थिति में पूरे छवि संवेदक क्षेत्र का फोटोइलेक्ट्रॉनों का संचय शुरू होता है और एक साथ बंद हो जाता है, या "रोलिंग" होता है, जिसमें प्रत्येक पंक्ति का उद्भासन अवधि तुरंत उस पंक्ति के अनुशीर्षक से पहले होता है, जो छवि फ्रेम में (सामान्यतः लैंडस्केप प्रारूप में ऊपर से नीचे तक) "रोल" करता है। वैश्विक इलेक्ट्रॉनिक शटरिंग कम आम है, क्योंकि इसके लिए "स्टोरेज" परिपथ की आवश्यकता होती है, जो उद्भासन अवधि के अंत से लेकर अनुशीर्षक प्रक्रिया के वहां पहुंचने तक, सामान्यतः कुछ मिलीसेकंड बाद चार्ज नियन्त्रित करता है।[14]

रंग पृथक्करण

संवेदक पर बायर पैटर्न
रंग संवेदन के लिए ऊर्ध्वाधर फ़िल्टरिंग की फोवोन की योजना

संवेदक, रंग-पृथक्करण तंत्र के प्रकार से भिन्न:

  • बायर फिल्टर सेंसर, कम लागत वाला और सबसे आम, रंग फ़िल्टर सरणी का उपयोग करके जो चयनित पिक्सेल संवेदक को लाल, हरा और नीला प्रकाश देता है। तत्वों पर प्रतिरूपित रासायनिक रंगों से बने रंगीन जेल के माध्यम से प्रत्येक व्यक्तिगत संवेदक तत्व को लाल, हरे या नीले रंग के प्रति संवेदनशील बनाया जाता है। सबसे आम फ़िल्टर मैट्रिक्स,बायर पैटर्न प्रत्येक लाल और नीले रंग के लिए दो हरे पिक्सेल का उपयोग करता है। इसका परिणाम लाल और नीले रंग के लिए कम वियोजन होता है। विलुप्त रंग के नमूनों को डेमोसाइसिंग (प्रदर्शन) एल्गोरिथ्म का उपयोग करके प्रक्षेपित किया जा सकता है, या हानिपूर्ण संपीड़न द्वारा पूरी तरह से अनदेखा किया जा सकता है। रंग की जानकारी में सुधार करने के लिए, कलर को-साइट नमूनाकरण जैसी तकनीकें रंग संवेदक को पिक्सेल चरणों में स्थानांतरित करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिकिटी तंत्र का उपयोग करती हैं।
  • फोवोन एक्स 3 संवेदक, स्तरित पिक्सेल संवेदक की सरणी का उपयोग करते हुए, सिलिकॉन की अंतर्निहित तरंगदैर्घ्य-निर्भर अवशोषण गुण के माध्यम से प्रकाश को अलग करता है, जैसे कि प्रत्येक स्थान तीनों रंग चैनलों को भांप लेता है। यह विधि उसी तरह है जैसे फोटोग्राफी के लिए रंगीन फिल्म काम करती है।
  • 3-सीसीडी , तीन असतत छवि संवेदकों का उपयोग द्विध्रुवीय प्रिज्म द्वारा रंग पृथक्करण के साथ करते हुए। द्विध्रुवीय तत्व तेज रंग पृथक्करण प्रदान करते हैं, इस प्रकार रंग की गुणवत्ता में सुधार होता है। क्योंकि प्रत्येक संवेदक अपने पासबैंड के भीतर समान रूप से संवेदनशील होता है, और पूर्ण वियोजन पर, 3-सीसीडी संवेदक बेहतर रंग गुणवत्ता और बेहतर कम रोशनी का प्रदर्शन करते हैं। 3-सीसीडी संवेदक पूर्ण 4:4:4 सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जिसे टेलीविजन प्रसारण, वीडियो संपादन और क्रोमा कुंजी दृश्य प्रभावों में प्राथमिकता दी जाती है।

गुण संवेदक

वह के हॉक-आई द्वारा लिया गया ओरियन नेबुला का अवरक्त दृश्य, एक क्रायोजेनिक वाइड-फील्ड इमेजर[15]

विभिन्न अनुप्रयोगों में विशेष संवेदक का उपयोग किया जाता है जैसे थर्मोग्राफी ( ऊष्मलेखन), मल्टी-स्पेक्ट्रल (बहु-स्पेक्ट्रल) छवियों का निर्माण, वीडियोलैरींगोस्कोपी , गामा कैमरा, एक्स-रे के लिए संवेदक सरणियाँ, और खगोल विज्ञान के लिए अन्य अत्यधिक संवेदनशील सरणियाँ है।

जबकि सामान्य अंकीय कैमरों में फ्लैट संवेदक का उपयोग किया जाता है, सोनी ने 2014 में फ्लैट संवेदक के साथ होने वाले पेटज़वल फील्ड वक्रता को कम करने/समाप्त करने के लिए घुमावदार संवेदक का नमूना बनाया। घुमावदार संवेदक का उपयोग लेंस के छोटे और छोटे व्यास की अनुमति देता है जिसमें अधिक छिद्र् वाले तत्व और घटक होते हैं और फोटो के किनारे पर कम रोशनी गिरती है।[16]

इतिहास

दृश्य प्रकाश के लिए प्रारंभिक अनुरूप संवेदक वीडियो कैमरा ट्यूब थे। वे 1930 के दशक के हैं, और 1980 के दशक तक कई प्रकार विकसित किए गए थे। 1990 के दशक के प्रारंभ तक, उन्हें आधुनिक ठोस-अवस्था सीसीडी छवि संवेदकों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया था।[17]

आधुनिक ठोस-अवस्था छवि संवेदक का आधार एमओएस तकनीक है,[18][19] जो 1959 में बेल लैब्स में मोहम्मद एम. अटाला और दाऊन कहंग द्वारा एमओएसएफईटी के आविष्कार से उत्पन्न हुआ है।[20] बाद में एमओएस प्रौद्योगिकी पर शोध ने चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) और बाद में सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) सहित ठोस-अवस्था अर्धचालक छवि संवेदक के विकास का नेतृत्व किया।[18][19]

निष्क्रिय-पिक्सेल संवेदक (पीपीएस) निष्क्रिय पिक्सेल संवेदक (एपीएस) का अग्रदूत था।[7] पीपीएस में निष्क्रिय पिक्सेल होते हैं जिन्हें बिना प्रवर्धन के पढ़ा जाता है, प्रत्येक पिक्सेल में एक फोटोडायोड और एमओएसएफईटी स्विच होता है।[21] यह एक प्रकार का फोटोडायोड सरणी है, जिसमें पिक्सेल पी-एन जंक्शन, एकीकृत संधारित्र और एमओएसएफईटी वाले पिक्सेल चयन ट्रांजिस्टर के रूप में होते हैं। 1968 में जी. वेक्लर द्वारा फोटोडायोड व्यूह प्रस्तावित किया गया था।[6] यह पीपीएस का आधार था।[7]ये प्रारंभिक फोटोडायोड सरणियाँ जटिल और अव्यावहारिक थीं, जिनमें ऑन-चिप बहुसंकेतक परिपथ के साथ-साथ प्रत्येक पिक्सेल के भीतर चयन ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती थी। फोटोडायोड सरणियों का रव (इलेक्ट्रॉनिक्स) भी प्रदर्शन की सीमा थी, क्योंकि फोटोडायोड अनुशीर्षक बस संधारित्र के परिणामस्वरूप रव का स्तर बढ़ गया था। बाहरी मेमोरी के बिना फोटोडायोड सरणी के साथ सहसंबद्ध डबल सैंपलिंग (सीडीएस) का भी उपयोग नहीं किया जा सकता है।[6]चूंकि, 1914 में उप महावाणिज्यदूत कार्ल आर. लूप ने आर्किबाल्ड एम. लो के टेलीविस्टा व्यवस्था पर कांसुलर रिपोर्ट में विभाग को सूचना दी कि "यह कहा गया है कि ट्रांसमिटिंग स्क्रीन में सेलेनियम को किसी भी प्रतिचुम्बकत्व सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है"।[22]

जून 2022 में, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने घोषणा की कि उसने 200 मिलियन पिक्सेल का छवि संवेदक बनाया है। 200MP आइसोसेल HP3 में 0.56 माइक्रोमीटर पिक्सेल हैं, सैमसंग ने बताया कि पिछले संवेदक में 064 माइक्रोमीटर पिक्सेल थे, जो 2019 के बाद से 12% कम है। नए संवेदक में 2 x 1.4 इंच के लेंस में 200 मिलियन पिक्सेल हैं।[23]

चार्ज-युग्मित उपकरण

चार्ज-कपल्ड उपकरण (सीसीडी) का आविष्कार 1969 में बेल लैब्स में विलार्ड एस. बॉयल और जॉर्ज ई. स्मिथ द्वारा किया गया था।[24] एमओएस तकनीक पर शोध करते हुए, उन्होंने महसूस किया कि विद्युत आवेश चुंबकीय बुद्बुद का सादृश्य था और इसे छोटे एमओएस संधारित्र पर संग्रहीत किया जा सकता था। चूंकि एमओएस संधारित्र की श्रृंखला को एक पंक्ति में बनाना काफी सरल था, इसलिए उन्होंने उनके साथ उपयुक्त वोल्टेज जोड़ा जिससे कि चार्ज को एक से दूसरे तक ले जाया जा सके।[18]सीसीडी अर्धचालक परिपथ है जिसे बाद में टेलीविजन प्रसारण के लिए पहले अंकीय वीडियो कैमरों में उपयोग किया गया था।[25]

प्रारंभिक सीसीडी संवेदक शटर लैग से पीड़ित थे। पिन्ड फोटोडायोड(पीपीडी) के आविष्कार के साथ इसे काफी हद तक सुलझा लिया गया था।[7] इसका आविष्कार 1980 में एनईसी में नोबुकाज़ू टेरानिशी, हिरोमित्सु शिराकी और यासुओ इशिहारा द्वारा किया गया था।[7][26] यह लो लैग, लो नॉइज़, उच्च क्वांटम दक्षता और लो डार्क करंट के साथ प्रकाश संसूचक संरचना थी।[7]987 में, पीपीडी को अधिकांश सीसीडी उपकरणों में सम्मलित किया जाने लगा, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक वीडियो कैमरे और फिर अंकीय स्टिल कैमरा में स्थिरता बन गया। तब से, पीपीडी का उपयोग लगभग सभी सीसीडी संवेदक और फिर सीएमओएस संवेदक में किया गया है।[7]

सक्रिय-पिक्सेल संवेदक

एनएमओएस सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (एपीएस) का आविष्कार ओलिंपस कॉर्पोरेशन द्वारा 1980 के दशक के मध्य में जापान में किया गया था। यह एमओएस अर्धचालक उपकरण उत्पादन में प्रगति से सक्षम था, जिसमें एमओएसएफईटी स्केलिंग छोटे माइक्रोन और फिर उप-माइक्रोन स्तर तक पहुंच गया था। [6][27] पहला एनएमओएस एपीएस 1985 में ओलिंप में सुतोमु नाकामुरा की टीम द्वारा निर्मित किया गया था।[28] सीएमओएस सक्रिय-पिक्सेल संवेदक (सीएमओएस संवेदक) को बाद में 1993 में नासा जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा सुधार किया गया था।[7]2007 तक, सीएमओएस संवेदक की बिक्री ने सीसीडी संवेदक को पीछे छोड़ दिया था।[29] 2010 तक, सीएमओएस संवेदक ने सभी नए अनुप्रयोगों में बड़े पैमाने पर सीसीडी संवेदक को विस्थापित कर दिया।

अन्य छवि संवेदक

1975 में पहला वाणिज्यिक अंकीय कैमरा, क्रोमेमको साइक्लोप्स, 32 × 32 एमओएस छवि संवेदक का उपयोग करता था। यह संशोधित एमओएस डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (डायनेमिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी) मेमोरी चिप थी।[30]

एमओएस छवि संवेदक का व्यापक रूप से ऑप्टिकल माउस तकनीक में उपयोग किया जाता है। 1980 में ज़ीरक्सा में रिचर्ड एफलियोन द्वारा आविष्कृत पहले ऑप्टिकल माउस में 5 µm एनएमओएस एकीकृत परिपथ संवेदक चिप का उपयोग किया गया था।[31][32] पहले वाणिज्यिक ऑप्टिकल माउस के बाद से, इंटेलीमॉस को 1999 में पेश किया गया, अधिकांश ऑप्टिकल माउस उपकरण सीएमओएस संवेदक का उपयोग करते हैं।[33]

फरवरी 2018 में, डार्टमाउथ कॉलेज के शोधकर्ताओं ने नई छवि संवेदक तकनीक की घोषणा की, जिसे शोधकर्ता क्वांटा छवि संवेदक के लिए क्यूआईएस कहते हैं। पिक्सेल के अतिरिक्त, क्यूआईएस चिप्स में वह होता है जिसे शोधकर्ता "जोट्स" कहते हैं। प्रत्येक जोट प्रकाश के एक कण का पता लगा सकता है, जिसे फोटॉन कहा जाता है।[34]

यह सभी देखें

  • डिजिटल कैमरों में प्रयुक्त सेंसर की सूची
  • संपर्क छवि संवेदक (सीआईएस)
  • इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर
  • वीडियो कैमरा ट्यूब
  • अर्धचालक डिटेक्टर
  • कारक भरने
  • फुल-फ्रेम डिजिटल एसएलआर
  • छवि वियोजन
  • छवि संवेदक प्रारूप, सामान्य छवि संवेदकों के आकार
  • कलर फिल्टर ऐरे, कलर इमेज सेंसर्स पर छोटे कलर फिल्टर्स की पच्चीकारी
  • सेंसिटोमेट्री, प्रकाश के प्रति संवेदनशील सामग्री का वैज्ञानिक अध्ययन
  • टेलीविजन का इतिहास, 1880 के दशक से इलेक्ट्रॉनिक इमेजिंग प्रौद्योगिकी का विकास
  • बड़े सेंसर विनिमेय-लेंस वीडियो कैमरों की सूची
  • ओवरसैंपल्ड बाइनरी इमेज सेंसर
  • कंप्यूटर दृष्टि
  • पुश ब्रूम स्कैनर
  • व्हिस्क ब्रूम स्कैनर

संदर्भ

  1. Lyon, Richard F. (August 1981). "The Optical Mouse, and an Architectural Methodology for Smart Digital Sensors" (PDF). In H. T. Kung; Robert F. Sproull; Guy L. Steele (eds.). VLSI Systems and Computations. Computer Science Press. pp. 1–19. doi:10.1007/978-3-642-68402-9_1. ISBN 978-3-642-68404-3.
  2. Lyon, Richard F. (2014). "The Optical Mouse: Early Biomimetic Embedded Vision". Advances in Embedded Computer Vision. Springer. pp. 3-22 (3). ISBN 9783319093871.
  3. Brain, Marshall; Carmack, Carmen (24 April 2000). "How Computer Mice Work". HowStuffWorks. Retrieved 9 October 2019.
  4. Cressler, John D. (2017). "Let There Be Light: The Bright World of Photonics". Silicon Earth: Introduction to Microelectronics and Nanotechnology, Second Edition. CRC Press. p. 29. ISBN 978-1-351-83020-1.
  5. Sze, Simon Min; Lee, Ming-Kwei (May 2012). "MOS Capacitor and MOSFET". Semiconductor Devices: Physics and Technology : International Student Version. John Wiley & Sons. ISBN 9780470537947. Retrieved 6 October 2019.
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 Fossum, Eric R. (12 July 1993). Blouke, Morley M. (ed.). "Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs?". SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III. International Society for Optics and Photonics. 1900: 2–14. Bibcode:1993SPIE.1900....2F. CiteSeerX 10.1.1.408.6558. doi:10.1117/12.148585. S2CID 10556755.
  7. 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 Fossum, Eric R.; Hondongwa, D. B. (2014). "A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors". IEEE Journal of the Electron Devices Society. 2 (3): 33–43. doi:10.1109/JEDS.2014.2306412.
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