CMOS vs CCD

CMOS ( Complementary metal oxide semiconductor ) merupakan jenis utama dari rangkaian terintegrasi. CMOS juga sering disebut dengan COSMOS ( Complementary symmerty metal oxide semiconductor ). Biasanya desain digital berbasis CMOS menggunakan pasangan komplementer dan simetris dari MOSFET semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n untuk fungsi logika.

CCD ( Charge Coupled Device ) Suatu alat pencitraan untuk menkonversikan cahaya menjadi arus elektrik yang proporsional (analog).

Kedua sensor CCD (charge-coupled device) dan CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) berfungsi sama yaitu mengubah cahaya menjadi elektron. Untuk mengetahui cara sensor bekerja kita harus mengetahui prinsip kerja sel surya. Anggap saja sensor yang digunakan di kamera digital seperti memiliki ribuan bahkan jutaan sel surya yang kecil dalam bentuk matrik dua dimensi. Masing-masing sell akan mentransform cahaya dari sebagian kecil gambar yang ditangkap menjadi elektron. Kedua sensor tersebut melakukan pekerjaan tersebut dengan berbagai macam teknologi yang ada.

Langkah berikut adalah membaca nilai dari setiap sel di dalam gambar. Dalam kamera CCD, nilai tersebut dikirimkan ke dalam sebuah chip dan sebuah konverter analog ke digital mengubah setiap nilai piksel menjadi nilai digital. Dalam kamera CMOS, ada beberapa transistor dalam setiap piksel yang memperkuat dan memindahkan elektron dengan menggunakan kabel. Sensor CMOS lebih fleksibel karena membaca setiap piksel secara individual.

Sensor CCD memerlukan proses pembuatan secara khusus untuk menciptakan kemampuan memindahkan elektron ke chip tanpa distorsi. Dalam arti kata sensor CCD menjadi lebih baik kualitasnya dalam ketajaman dan sensitivitas cahaya. Lain halnya, chip CMOS dibuat dengan cara yang lebih tradisional dengan cara yang sama untuk membuat mikroprosesor. Karena proses pembuatannya berbeda, ada beberapa perbedaan mendasar dari sensor CCD dan CMOS.

• Sensor CCD, seperti yang disebutkan di atas, kualitasnya tinggi, gambarnya low-noise. Sensor CMOS lebih besar kemungkinan untuk noise.
• Sensitivitas CMOS lebih rendah karena setiap piksel terdapat beberapa transistor yang saling berdekatan. Banyak foton mengenai transistor dibandingkan diodafoto.
• Sensor CMOS menggunakan sumber daya listrik yang lebih kecil.
• Sensor CCD menggunakan listrik yang lebih besar, kurang lebih 100 kali lebih besar dibandingkan sensor CMOS.
• Chip CMOS dapat dipabrikasi dengan cara produksi mikroprosesor yang umum sehingga lebih murah dibandingkan sensor CCD.
• Sensor CCD telah diproduksi masal dalam jangka waktu yang lama sehingga lebih matang. Kualitasnya lebih tinggi dan lebih banyak pikselnya.

Berdasarkan perbedaan tersebut, Anda dapat lihat bahwa sensor CCD lebih banyak digunakan di kamera yang fokus pada gambar yang high-quality dengan piksel yang besar dan sensitivitas cahaya yang baik. Sensor CMOS lebih ke kualitas dibawahnya, resolusi dan sensitivitas cahaya yang lebih rendah. Akan tetapi pada saat ini sensor CMOS telah berkembang hampir menyamai kemampuan sensor CCD. Kamera yang menggunakan sensor CMOS biasanya lebih murah dan umur baterenya lebih lama.

Perkembangan CMOS terbaru adalah Sony mengembangkan sensor CMOS yang dibalik sehingga seolha-olah cahaya datang dari arah belakang. Jika kita melihat diagram sebuah sensor digital, khususnya sensor CMOS, maka dapat kita simpulkan bahwa sensor CMOS adalah jenis sensor yang memiliki fleksibilitas arsitektur elektronik dan komputasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan CCD.

Dengan tujuan untuk mengatasi problem semakin padatnya kerapatan pixel yang berimbas pada semakin tingginya tingkat cacat sinyal pada hasil foto atau video, maka Sony mengembangkan jenis sensor CMOS terbaru yang “diberi cahaya dari belakang”.

Keunggulannya, selain meminimalisir cacat warna dan problem pantulan cahaya di dalam sirkuit sensor, cara baru ini pun terbukti dapat meningkatkan kepekaan dan akurasi microlenses yang ada di sensor tersebut. Hasilnya, pencahayaan yang merata di seluruh bidang gambar.

Namun akibatnya, cacat sinyal meningkat. Inilah yang kemudian diatasi dengan teknologi EXMOR dari Sony, plus kekuatan prosesor di kamera. Kita tunggu penerapan teknologi ini di kamera SLR, kamera saku maupun perekam.

Perkembangan CCD terbaru adalah CCD lebih banyak di gunakan pada camera CCTV dan kamera pengintai karena lebih responsive dalam gerakan-gerakan manusia.