เซนเซอร์กล้องวงจรปิด คืออะไร?

การเลือกซื้อกล้องวงจรปิด หากดูที่สเป็คแล้วหลายๆ คน อาจเคยเห็นในสเปคว่ากล้องตัวนี้ใช้เซนเซอร์กล้องแบบ CCD หรือ CMOS ตามด้วยเลข 1/2″ 1/3″ 1/4″ อะไรแบบนี้ หลายๆ คนอาจส่งสัยว่ามันคืออะไร? แล้วมันบอกอะไรเราบ้าง วันนี้ เราจะมาทำความรู้จักกันครับ

เซนเซอร์ (Image Sensor) คืออะไร?

เซนเซอร์ หรือชื่อเต็มๆ ว่า “เซนเซอร์รับภาพ” (Image Sensor) คือ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่บรรจุไดโอดไวแสงเอาไว้ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Photosite ทำหน้าที่เปลี่ยนแสงที่ได้รับมาให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าและแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัล
โดยใน Image Sensor แต่ละตัวจะถูกบรรจุด้วย Photosite รวมกันไว้หลายๆ ตัว โดย Photosite แต่ละตัวก็คือ 1 Pixel นั่นเอง

ชนิดของเซนเซอร์กล้องวงจรปิด

ชนิดของเซนเซอร์กล้องวงจรปิดแบ่งหลักๆ ออกได้เป็น 2 ชนิด คือ CCD และ CMOS

Charge Coupled Device (CCD)

ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1969 ที่ AT&T Bell Labs โดย วิลลาร์ด เอส บอยล์ (Willard S. Boyle) และ จอร์จ อี สมิธ (George E. Smith) ผลิตด้วยเทคโนโลยี IC Wafer ทำงานโดยแต่ละพิกเซลจะรับแสงและแปลงค่าแสงเป็นสัญญาณอนาล็อกและส่งไปยังวงจรแปลงสัญญาณโดยเฉพาะให้แปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลอีกทีหนึ่ง
ข้อดี คือ ทำให้ภาพที่ได้มีคุณภาพดีกว่า รับแสงได้มากในพื้นที่ Image Sensor ที่เท่ากัน และยังสามารถเก็บการไล่โทนสีของภาพได้ดีอีกด้วย
ข้อเสีย คือ มีการทำงานที่ช้ากว่าแบบ CMOS เนื่องจากหลังรับแสงมาแล้วต้องส่งสัญญาณให้วงจรแปลงสัญญาณอีกทีหนึ่งก่อน และมีการใช้พลังงานและสร้างความร้อนมากกว่า

Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)

ถูกพัฒนาต่อยอดมาจากเซนเซอร์แบบ MOS (Metal Oxide Semiconductor) ผลิตด้วยเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำ ทำงานโดยแต่ละพิกเซลจะรับแสงและแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลเสร็จสรรพในตัว

ข้อดี คือ สามารถทำงานได้รวดเร็วเพราะสามารถแปลงสัญญาณเป็นดิจิทัลได้ในตัวเอง และมีราคาถูกกว่า CCD นอกจากนั้นยังใช้พลังงานน้อยกว่าด้วย
ข้อเสีย คือ คุณภาพภาพไม่ดีเท่าเซนเซอร์แบบ CCD (เทียบในขนาดเซนเซอร์เท่ากัน) และมีสัญญาณรบกวนที่มากกว่า

แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีของ CMOS มีการพัฒนาไปไกลมาก ส่งผลให้คุณภาพ CMOS ในปัจจุบันทำงานได้ดีในราคาที่ประหยัดกว่า จึงเป็นเหตุผลให้ในปัจจุบันเรามักจะเห็นอุปกรณ์และกล้องวงจรปิดต่างๆ นิยมใช้ CMOS กันเป็นส่วนใหญ่

ขนาดของเซนเซอร์

ขนาดของเซนเซอร์นั้นถือเป็นอีกหนึ่งสิ่งสำคัญที่สามารถบอกคุณภาพของภาพที่ได้ได้ โดยหากยิ่งเซนเซอร์มีขนาดใหญ่เท่าไร ก็จะยิ่งรับแสงได้มากขึ้นเท่านั้น ส่งผลให้คุณภาพของภาพที่ได้ดีขึ้นตาม โดยจะยิ่งเห็นความแตกต่างได้ชัดในภาพกลางคืน นอกจากนั้นขนาดเซนเซอร์ยังส่งผลต่อสัญญาณรบกวน (Noise) ของภาพด้วย

โดยขนาดเซนเซอร์กล้องวงจรปิดมักใช้หน่วยเป็น “นิ้ว” หรือสัญญลักษณ์ ” ด้านหลังตัวเลขเศษส่วน เช่น 1/2″ 1/3″ 1/4″ โดยยิ่งตัวส่วนมีตัวเลขค่ามากขึ้นเท่าไร ขนาดของเซนเซอร์ยิ่งเล็กลงเท่านั้น

ขนาดของเซนเซอร์ยังส่งผลต่อการเลือกเลนส์ของกล้องวงจรปิดอีกด้วย โดยปกติเลนส์จะถูกออกแบบให้สัมพันธ์กับเซนเซอร์แต่ละขนาด เลนส์ที่ออกแบบมาสำหรับเซนเซอร์ขนาดใหญ่ จะสามารถนำไปใส่ในกล้องเซนเซอร์เล็กได้ แต่เลนส์ที่ออกแบบมาสำหรับเซนเซอร์ขนาดเล็กจะไม่สามารถนำไปใส่ในกล้องเซนเซอร์ใหญ่ได้

สรุป

การเลือกเซนเซอร์กล้องวงจรปิดนั้นสามารถดูได้จากสเปคของกล้องคล่าวๆ โดยอิงจากชนิดและขนาดของเซนเซอร์ แต่เนื่องจากในปัจจุบันเทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความสามารถของเซนเซอร์ CMOS ดีขึ้นมาก จึงไม่สามารถตอบได้ว่าเซนเซอร์กล้อง CCD จะดีกว่า CMOS เสมอไป ดังนั้นก่อนซื้อกล้องวงจรปิดเราจึงควรดูภาพที่ได้จากกล้องจริงๆ จะดีที่สุดครับ

และหากสนใจระบบกล้องวงจรปิด อยากทดสอบสินค้า อยากดูภาพจริง ติดต่อทีมงาน WNK Solution ได้เลยครับ