CMOS-Sensor

Der CMOS-Sensor ist das zentrale elektronische Bauteil vieler Digitalkameras, das für die Bildaufzeichnung verantwortlich ist. Der Begriff CMOS ist eine Abkürzung aus dem Englischen und steht für Complementary Metal Oxide Semiconductor (dt. komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter). CMOS ist eine aktive Sensortechnologie (Active Pixel Sensor, APS): Auf dem CMOS-Sensor verändert einstrahlendes Licht die Leitfähigkeit von Halbleiterzellen und erzeugt ein vom Bildprozessor digitalisierbares Signal. Je nach Ausführung sind Funktionen wie bspw. Kontrastkorrektur, Belichtungskontrolle oder die Analog-Digital-Wandlung in den Sensorchip integriert.

In den 1970ern war die Integrationsdichte der Halbleiterzellen an den photooptischen Zellen noch geringer, wodurch die effektive Lichtausbeute geringer ausfiel als bei CCD-Sensoren. Die Nachteile wie z.B. die geringere Lichtausbeute, die Infrarot-Empfindlichkeit und der größere Empfindlichkeitsunterschied zwischen einzelnen Pixeln wurden zwischenzeitlich durch Miniaturisierung, Tiefpassfilter und Bildverbesserungsalgorithmen ausgeglichen. Die integrierbare Auswertlogik, der geringere Stromverbrauch und die höheren Bildraten im Vergleich zum CCD-Sensor sind als Vorzüge zu nennen. Dadurch haben die CMOS-Sensoren die CCD-Chips in Kameras mit größeren Sensoren (Systemkameras, Spiegelreflexkameras, gehobene Kompaktklasse) weitestgehend verdrängt. In Spezialanwendungen wie Astro-Fotografie oder in Kompakt- und Superzoomkameras sind weiterhin auch CCD-Sensoren zu finden.