Устанавливаемые в недорогие камеры начального уровня сенсоры CMOS выполнены в виде большой гибридной микросхемы, на кристалле которой смонтированы многие сервисные схемы фотоаппарата. Это и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), и электронный затвор (схема считывания
состояния матрицы), схемы баланса белого и сжатия изображений. В массовом производстве CMOS-сенсоры оказываются дешевле, поскольку каждый
элемент матрицы крупней, чем ячейка сенсора CCD. А фотоаппаратам на
основе CMOS-сенсоров не нужны многие вспомогательные электронные механизмы. По сути дешевая Web-камера с функцией автономной работы
в качестве цифрового фотоаппарата состоит из корпуса, батарейного блока питания, простого объектива, небольшого набора пассивных элементов (согласующих резисторов, порта US В, пары кнопок), монохромного символьного дисплея и одной микросхемы, на которую возложена вся работа по оцифровке и обработке изображений. Отсюда и чрезвычайно низкая цена подобных фотокамер — от 50 до 60 долларов.
Говоря о перспективности сенсоров CMOS, не стоит забывать, что это очень молодая технология. Она возникла как альтернатива трудоемкой и малоэффективной технологии сенсоров CCD. Достаточно сказать, что выход годной продукции при массовом производстве матриц CCD по относительно недавним сведениям (на 2000 год) находился на уровне двух процентов.
Сказываются размеры элементов (порядка тысячных долей миллиметра) и очень высокие требования к технологическим допускам.
В то же время, конструкторы профессиональных цифровых фотоаппаратов Canon устанавливают в свои фотоаппараты именно сенсоры CMOS, дополняя их специальными схемами подавления шумов. В результате новейший фотоаппарат Canon EOS-10D (рис. 3.2) ни в чем не проигрывает своим конкурентам (например, камере Nikon D100), снабженным сенсором CCD.
Рис. 3.2. Цифровой фотоаппарат Canon EOS-10D
Еще одна положительная сторона матриц CMOS — их стабильность и долговечность. Причина, опять же, в применении в качестве светочувствительных элементов полевых транзисторов, в более крупных размерах каждого элемента и в высокой технологичности производства (требования к допускам при массовом производстве сенсоров CMOS оказываются несколько ниже, чем при производстве сенсоров CCD). Хотя, в силу молодости самой индустрии цифровых фотоаппаратов, полноценных ресурсных испытаний пока никто не проводил.
Микроскопические ячейки светочувствительной матрицы способны отреагировать только на силу попадающего на них света. Для того чтобы получить изображение, приближающееся по качеству к пленочному фотоснимку, цифровой фотоаппарат должен распознавать еще и цветовые оттенки.
Но прежде чем говорить о технологии оцифровки цветного изображения, следует заметить, что для увеличения точности работы матрицы (улучшения соотношения сигнал/шум) и повышения светочувствительности, каждая ячейка снабжается собирающими микролинзами, фокусирующими световой поток.