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CMOS 센서는 현대 디지털 카메라와 스마트폰에 탑재된 주요 이미지 센서 중 하나입니다. 센서는 빛을 전기 신호로 변환하여 디지털 이미지를 생성하는 역할을 합니다.
이번에는 CMOS 센서의 기본 원리, 특징, 그리고 선택 시 고려해야 할 포인트를 쉽게 설명합니다.
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CMOS 센서의 원리
CMOS(상보성 금속 산화막 반도체) 센서는 빛을 감지하는 '포토다이오드'와 신호를 증폭하는 '앰프'가 한 쌍으로 구성된 구조를 가지고 있습니다. 이 구조로 인해 빛이 닿으면 그 양에 따라 전하가 발생하고, 이를 전기 신호로 변환하여 이미지를 생성합니다.
특징적인 것은 각 화소마다 앰프가 장착되어 있어 신호 처리가 효율적으로 이루어지기 때문에 처리 속도가 빠르고 소비 전력이 적다는 점입니다.
CMOS 센서의 장점과 발전
CMOS 센서는 이전에는 저비용이 주요 장점으로 여겨졌으나, 기술의 발전으로 화질도 크게 향상되었습니다. 특히 '후면 조명형 CMOS'의 도입으로 기존의 약점이었던 빛 수집 효율 문제가 개선되어, 어두운 곳에서도 밝고 선명한 촬영이 가능해졌습니다.
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스마트폰 카메라가 어두운 곳에서도 깨끗하게 촬영할 수 있는 것은 이 후면 조명형 CMOS 기술 덕분입니다.
CCD 센서와의 차이점
CMOS 센서는 기존에 사용되던 CCD 센서와 비교되는 경우가 많습니다. CCD는 고화질이지만 비용이 높고 소비 전력이 많은 반면, CMOS는 저소비 전력으로 시스템 온 칩화가 가능한 점이 강점입니다.
CMOS 센서의 화질 문제가 해결되고 있어, 디지털 카메라뿐만 아니라 스마트폰이나 드론과 같은 소형 장치에도 많이 채택되고 있습니다.
현재 카메라 선택에 있어 가격과 성능의 균형을 중시한다면 CMOS 센서가 최적입니다.
