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CMOS 이미지 센서 – 산업용 카메라를 위한 미래형 기술

시장에 출시된 산업용 카메라에 사용되는 이미지 센서에는 CCD 및 CMOS 센서 라는 두 가지 종류가 있습니다. 특정 작업에 적합한 센서는 상황에 따라 달라집니다. 또한, 현재 시장의 추세는 차세대 기술인 CMOS 센서 기술을 CCD 이미지 센서에 비해보다 선호하는 것으로 보입니다. CMOS 센서가 최근 몇 년 동안 에어리어 및 라인 스캔 카메라의 두 가지 중요한 변수, 즉 이미지 속도 및 노이즈 수준에서 엄청나게 진보한 사실을 고려할 때 이는 놀라운 일이 아닙니다. CMOS 기술은 2015 년 초부터 미래 기술로서 공식적으로 자리잡았습니다.

CCD, CMOS 이미지 센서의 역할은 정확히 무엇일까요?

CCD, CMOS원리 – 이미지 센서는 구체적으로 어떤 역할을 하나요?

CCD(전자 결합 소자)와 CMOS (상보형 금속 산화 반도체) 센서는 빛(광자)을 전기 신호(전자)로 변환합니다. 센서는 기본적으로 기본 기술 설정이 다릅니다. Basler 개발자는 두 가지 센서 기술 중 주어진 카메라의 용도에 가장 적합한 센서를 선택할 수 있습니다.

최신 CMOS 센서들은 CCD 센서에 비해 우수한 경우가 많습니다.

CMOS 센서는 최근 몇 년간 상당 수준 업그레이드되어 여러 측면에서 CCD 센서보다 뛰어난 성능을 제공합니다. CMOS 센서가 빠른 속도 (프레임 속도) 및 해상도 (픽셀 수), 낮은 전력 소비부터 최근 선보인 노이즈 문제 및 양자 효율 개선, 컬러 컨셉트까지 다양한 측면에서 경쟁력을 갖추게 되면서 기존에 CCD 센서가 주로 활용되던 부문에서도 새로운 대안으로 부상하게 되었습니다.

CMOS 센서는 기술력 향상 및 뛰어난 가성비 덕분에 산업용 머신 비전에서 그 인기가 더욱 높아지고 있습니다. 특히 이미지 품질을 거의 저해하지 않으면서 구현되는 높은 프레임 속도는 현재 사용되는 CMOS 세대의 주요 특징 중 하나입니다.

최근 몇 년 간 이뤄진 기술 발전을 고려할 때 앞으로 더 많은 개발이 진행될 것으로 예상됩니다.

현재 CMOS 기술이 지닌 주요 특징을 감안할 때, CMOS 기술이 경쟁 우위를 확보하게 될 것은 시간 문제입니다.

  • • 높은 프레임 속도
  • 고해상도(픽셀 수)
  • 강력한 동적 성능
  • 낮은 전력 소비
  • 노이즈 성능 개선
  • 양자 효율 개선
  • 향상된 색상 컨셉트
  • 우수한 가성비

이미지 센서 비교 (CCD VS CMOS) – 최신 트렌드 분석 : Basler의 마케팅 디렉터, 헤닝 티악스(Henning Tiarks)의 시장 분석 보고서를 읽어보세요.

USB 3.0 인터페이스는 새로운 CMOS 기술과 결합될 것입니다. 그렇다면 CCD 기술이 더 이상 사용되지 않게 될까요?

아니요, USB 3.0 인터페이스 기술은 특히 인터페이스 기술을 변경하려는 사용자에게 훌륭한 옵션이 될 수 있습니다. 현재 사용 중인 센서를 계속 사용할 경우, 센서 변경을 위한 노력과 비용을 아낄 수 있습니다. CCD 센서를 유지한다면 인터페이스를 빠르고 안전하게 변경할 수 있습니다.

CMOS 기술로 전환하려면 어떤 문제를 해결해야 할까요?

산업용 카메라 CMOS 기술은 카메라 제조업체에게 매우 흥미로운 기술적 과제를 제시합니다. 새로운 센서는 사실상 29 mm x 29 mm의 표준 공간에 통합되어야 합니다. 또한 이 센서에는 하우징에 딱 맞는 추가 전자 장치 및 기타 하드웨어가 필요할 수 있습니다. 이러한 과제가 해결된다면 많은 고객들이 기존 카메라와 크기가 동일한 새로운 센서로 전환하여 CMOS 테크놀로지와 CMOS 산업용 카메라의혜택을 누릴 수 있게 됩니다.

두 번째 과제는 성능과 관련이 있습니다. 작은 폼 팩터에 센서가 포함되어 있다면 고객은 그 성능을 활용하고자 할 것입니다. 즉, 기가비트 이더넷 뿐 아니라 USB 3.0은 필수적인 인터페이스입니다. 소형 카메라와 두 인터페이스를 결합하는 것은 반드시 해결해야 할 도전과제입니다.

바슬러 (Basler) 마케팅 책임자

최신 카메라는 앞으로 어떻게 변할까요?

미래에는 최신 카메라와 카메라 기술에 더 많은 발전이 이뤄질 것입니다! 가장 흥미로운 점은 카메라 시장에 출시되는 새로운 CMOS 센서가 늘어나고 있다는 점입니다. 산업용 카메라 CMOS 기술을 위한 이 이미지 센서들은 이미지 품질 및 프레임 속도 측면에서 뛰어난 사양을 갖추고 있어 뛰어난 부가가치를 지닌 새로운 카테고리를 정의합니다.

카메라 해상도 측면에서도 획기적인 발전이 있을까요?

최초로 CMOS 기술을 통해 VGA부터 5 백만픽셀 이상까지 모든 종류의 표준 해상도가 구현될 것으로 예상합니다. 이 기술은 의료 또는 지능형 교통 시스템과 같이 공장 현장과 떨어져 있는 애플리케이션뿐만 아니라 머신 비전의 모든 기존 및 신규 애플리케이션에 적용됩니다. 그 외에도 최신 CMOS 센서 기술과 함께 USB 3.0 인터페이스가 성능 측면에서 완벽한 조화를 이뤄 USB 3.0의 성장 속도가 더욱 빨라질 것이라는 점 또한 분명 해지고 있습니다.

해상도 향상이 굉장히 기대됩니다. 이미지 품질은 어떤가요?

물론 품질은 언제나 중요한 이슈입니다. 시장의 기대 수준에 맞게 새로운 CMOS 센서의 이미지 품질을 최적화하는 것은 어려운 작업이 될 것입니다. 이를 위해서는 CMOS 센서 기술에 대한 깊은 지식이 필요합니다. 이러한 지식을 확보하게 되면 결과적으로 작고 빠르며 이미지 품질면에서도 완벽한 카메라를 개발할 수 있습니다. 기존에는 없던 더욱 높은 가치를 실현하는 것- 이것이 바로 Basler가 지속적으로 추구하는 목표입니다.

바슬러 (Basler) 카메라 셀렉터

비전시스템 구성 어드바이저

Basler 비전시스템 구성 어드바이저는 모든Basler 카메라에 대한 개요를 제공합니다. 이 도구는 센서 기술, 해상도 및 광학 크기 등 다양한 기준을 고려하여 고객의 니즈에 맞는 카메라를 결정합니다.

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Basler 백서, "CMOS 및 CCD 비교 — 빛을 신호로 전환하는 과정에서의 미세한 차이" 에서 더 자세한 정보를 확인해 보세요.