Industrie-Kameras

CMOS-Kamera

CMOS-Kameras nehmen das Bild mit einem CMOS-Sensor auf. Der Begriff "CMOS-Kamera" wird sowohl im Zusammenhang mit Industrie-Kameras als auch Consumer-Kameras genutzt. Während mittlerweile im Consumer-Bereich CMOS-Kameras dominieren, sind Industriekameras zumeist noch mit CCD-Sensoren ausgerüstet.

In neueren industriellen USB-Kameras, FireWire-Kameras und GigE-Kameras kommen allerdings vermehrt CMOS-Sensoren zum Einsatz. Hersteller wie The Imaging Source bieten daher beide Typen von Industrie-Kameras an.

CMOS-Kamera versus CCD-Kamera

Das Einsatzgebiet von CMOS-Kameras war bis vor einigen Jahren auf preisgünstige Consumer-Kameras begrenzt. Wer eine hochwertige Kamera suchte, musste darauf achten, dass sie mit einem CCD-Sensor bestückt war.

Mittlerweile ist allerdings die Qualität neuerer CMOS-Sensoren mit derjenigen von CCD-Sensoren vergleichbar. Zusätzlich haben CMOS-Sensoren bauartbedingte Vorteile. Sie haben daher CCD-Sensoren in der Consumer-Elektronik fast vollständig verdrängt. Selbst professionelle Spiegelreflex-Kameras sind nur noch mit CMOS-Sensoren ausgerüstet.

Welche Vorteile hat eine CMOS-Kamera?

Es ist natürlich kein Zufall, dass CMOS-Kameras den Consumer-Bereich derart dominieren und auch beginnen den Markt der Industriekameras zu erorbern. Die wesentlichen Vorteile sind:

• Preis: Das wichtigste Argument für CMOS-Kameras ist ihr niedriger Preis. Für ihn gibt es gleich einen doppelten Grund: CMOS-Sensoren sind an sich bereits recht günstig und sie lassen sich deutlich einfacher integrieren als CCD-Sensoren.
• Flexibilität: Die meisten CMOS-Sensoren erlauben eine Einstellung der Auflösung via Software. Sie lassen sich daher sehr einfach an die jeweilige Aufgabe anpassen. Eine Verkleinerung der Auflösung führt ausserdem zu einer Erhöhung der Bildfrequenz. Die One4all Kameras von The Imaging Source erlauben sogar die Einstellung der Empfindlichkeit.
• Platzbedarf und Gewicht: Die vergleichsweise einfache Integration von CMOS-Sensoren führt nicht nur zu niedrigen Preisen sondern auch zu kleineren Gehäusen und Gewichten.
• Stromverbrauch: Wegen des niedrigen Stromverbrauchs von CMOS-Kameras sind sie für den Betrieb über USB-Schnittstellen prädestiniert. Dieses wiederum führt zu niedrigen Gesamtkosten.

Welche Nachteile bringt eine CMOS-Kamera mit sich?

Angesichts all der o.g. Vorteile von CMOS-Kameras ist ihre Dominanz im Consumer-Bereich kaum verwunderlich. Die dort genutzten CMOS-Sensoren haben allerdings für Industrie-Kameras zwei Nachteile:

• Rolling Shutter: Die grosse Mehrzahl von CMOS-Sensoren bietet lediglich einen Rolling Shutter. Er belichtet den Sensor nur Zeile für Zeile. Sich bewegende Objekte werden dadurch verzerrt dargestellt.
• Verfügbarkeit: Der Entwicklungsfortschritt bei CMOS-Sensoren ist rasant. Die Kehrseite der Medaille sind vergleichsweise kurze Produktlebenszyklen. Wer also CMOS-Kameras für die industrielle Bildverarbeitungs-Systeme einsetzen möchte sollte auf etwaige Änderungen der Spezifikation vorbereitet sein.

Wichtig: Die Hersteller von CMOS-Sensoren haben mittlerweile den stark wachsenden Markt der Industriekameras für sich entdeckt. Daher kommen jetzt die ersten Sensoren auf den Markt, die über einen Global Shutter verfügen und für die eine langjährige Verfügbarkeit versprochen wird.