सीएमओएस

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CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor): आधुनिक डिजिटल सिनेमा कैमरों में लगभग सर्वत्र उपयोग की जाने वाली इमेज सेंसर तकनीक।

अवलोकन

CMOS का मतलब कॉम्प्लिमेंट्री मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर है और यह एक सेमीकंडक्टर तकनीक को संदर्भित करता है जो कैमरा तकनीक में इमेज सेंसर का आधार बनती है। CMOS सेंसर लेंस से आने वाली रोशनी को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में डिजिटल इमेज के लिए प्रोसेस किया जाता है। आज, लगभग सभी डिजिटल सिनेमा कैमरे - जिनमें ARRI (ALEXA श्रृंखला), RED और Sony के मॉडल शामिल हैं - CMOS सेंसर पर आधारित हैं।

CMOS, पुराने CCD (चार्ज-कपल्ड डिवाइस) के अलावा, दूसरी प्रमुख सेंसर निर्माण विधि है। जबकि CCD सेंसर प्रत्येक पिक्सेल के चार्ज को क्रमिक रूप से एक केंद्रीय एम्पलीफायर तक पहुंचाते हैं, CMOS सेंसर में प्रत्येक पिक्सेल का अपना एम्पलीफायर और रीडआउट सर्किट (एक्टिव-पिक्सेल-सेंसर, APS) होता है। इससे लॉजिक सर्किट, एम्पलीफायर और एनालॉग-डिजिटल कन्वर्टर को सीधे एक ही चिप पर एकीकृत करना संभव हो जाता है।

कार्य सिद्धांत

एक्टिव-पिक्सेल डिज़ाइन में, प्रत्येक पिक्सेल फोटोडायोड तत्व द्वारा एकत्र किए गए चार्ज को तुरंत ही एक प्रवर्धित वोल्टेज में परिवर्तित करता है। संकेतों को पंक्ति-दर-पंक्ति और स्तंभ-दर-स्तंभ पढ़ा जाता है, स्तंभ एम्पलीफायरों के माध्यम से समानांतर में संसाधित किया जाता है, और चिप पर डिजिटल किया जाता है। इस आर्किटेक्चर के फायदे:

कम बिजली की खपत: एक समय में केवल एक पिक्सेल पंक्ति को सक्रिय रूप से पढ़ा जाना चाहिए, और चिप कम आपूर्ति वोल्टेज पर काम करती है।
उच्च रीडआउट गति: स्तंभों के माध्यम से समानांतर प्रसंस्करण और ऑन-चिप डिजिटलीकरण तेज फ्रेम दर की अनुमति देते हैं।
उच्च एकीकरण: कन्वर्टर, क्लॉक जनरेटर और प्रोसेसिंग लॉजिक पिक्सेल सरणी के समान सब्सट्रेट पर स्थित होते हैं।

रोलिंग शटर बनाम ग्लोबल शटर

CMOS सेंसर को कैसे पढ़ा जाता है, यह छवि के गति व्यवहार को प्रभावित करता है:

रीडआउट विधि	कार्यप्रणाली	विशेषता
रोलिंग शटर	सेंसर को पंक्ति दर पंक्ति क्रमिक रूप से एक्सपोज़ और पढ़ा जाता है	तेज गति या पैनिंग के दौरान विकृतियाँ ("जेलो-इफ़ेक्ट", स्क्यू) दिखा सकता है; सिनेमा कैमरों में सबसे आम
ग्लोबल शटर	सभी पिक्सेल एक साथ एक्सपोज़ और पढ़े जाते हैं	विकृति-मुक्त गति पुनरुत्पादन, तकनीकी रूप से अधिक जटिल

CMOS सेंसर का बहुमत - विशेष रूप से सिनेमा क्षेत्र में - रोलिंग शटर का उपयोग करता है, क्योंकि यह उच्च छवि गुणवत्ता प्राप्त कर सकता है। ग्लोबल शटर CMOS सेंसर कुछ Sony, Blackmagic और AJA कैमरों में उपयोग किए जाते हैं।

सेट पर उपयोग

सेट पर व्यवहार के लिए यह प्रासंगिक है कि रोलिंग शटर बहुत तेज कैमरा आंदोलनों या तेजी से चलने वाली वस्तुओं के साथ विकृतियों का कारण बन सकता है; इसके अलावा, टिमटिमाती प्रकाश स्रोतों (जैसे, बिना डिम वाली LED या फ्लोरोसेंट लाइट) के साथ छवि में चमक बैंड दिखाई दे सकते हैं। ARRI ARRIFLEX D-20 (2005) और पहले ALEXA (2010) के बाद से सेमीकंडक्टर निर्माता onsemi के साथ मिलकर अपने CMOS सेंसर विकसित कर रहा है; निर्माता के अनुसार, ALEXA 35 लगभग 17 स्टॉप का डायनामिक रेंज प्राप्त करता है। CMOS सेंसर को आज फिल्म-विशिष्ट छवि प्रभाव, उच्च डायनामिक रेंज और अच्छे कम-प्रकाश प्रदर्शन के लिए मानक माना जाता है।

शिल्प से

दृष्टिकोण

छायाकार

Ich nutze CMOS-Sensoren gezielt für ihre Dual-Native-ISO-Performance – bei der ARRI Alexa LF kann ich zwischen ISO 800 und 3200 wechseln, ohne Bildrauschen zu erhöhen. Das Rolling-Shutter-Verhalten erfordert präzise Kameraführung bei schnellen Schwenks, da sonst Verzerrungen auftreten.

निर्देशक

CMOS-Sensoren ermöglichen mir Dreharbeiten bei natürlichem Licht bis in die blaue Stunde hinein, ohne die Bildstimmung durch Kunstlicht zu verfälschen. Die hohen Bildraten schaffen neue erzählerische Möglichkeiten für Zeitlupen-Sequenzen direkt am Set.

निर्माता

CMOS-Kameras reduzieren meine Stromkosten um 60% gegenüber CCD-Systemen und benötigen kleinere Akkupacks für mobile Drehs. Die kompakte Bauweise spart Transport- und Versicherungskosten, während die längeren Akkulaufzeiten weniger Drehtage-Unterbrechungen bedeuten.

शब्दकोश में आगे

क्विज़

1. Zu welchem Department gehört „CMOS"?

2. Wie viele verschiedene Fachperspektiven bietet dieser Eintrag?

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