Cảm biến hình ảnh camera giám sát và các thông số cần biết

Cảm biến hình ảnh camera giám sát là “trái tim” quyết định chất lượng hình ảnh, độ chi tiết, khả năng nhìn đêm và hiệu suất trong điều kiện ánh sáng khó của hệ thống an ninh. Một camera có độ phân giải cao nhưng cảm biến kém vẫn cho ra hình ảnh nhiễu, mờ và khó nhận diện, trong khi cảm biến tốt giúp hình rõ, màu chuẩn và quan sát ổn định hơn trong thực tế. Nội dung sau được Trường Thịnh Telecom tổng hợp nhằm giúp bạn hiểu rõ cảm biến camera là gì, phân biệt các loại cảm biến phổ biến và chọn đúng loại phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.

Nội dung trong bài viết

Cảm biến hình ảnh trên camera giám sát là gì?

Cảm biến hình ảnh camera giám sát (image sensor camera) là linh kiện bán dẫn nằm bên trong thân camera, có nhiệm vụ chuyển đổi ánh sáng thu được từ ống kính thành tín hiệu điện tử, sau đó xử lý thành hình ảnh số hiển thị trên màn hình hoặc được ghi lại vào đầu ghi/NVR. Mỗi điểm ảnh (pixel) trên cảm biến sẽ nhận ánh sáng và biến đổi thành giá trị điện tương ứng, từ đó tái tạo thành khung hình mà người dùng nhìn thấy.

Cảm biến hình ảnh camera giám sát ảnh hưởng trực tiếp đến:

Độ nhạy sáng (khả năng nhìn rõ trong môi trường thiếu sáng, ban đêm).
Độ nhiễu (hạt sạn, chấm li ti trên hình khi ánh sáng yếu).
Dải tương phản động (khả năng nhìn rõ cả vùng sáng gắt lẫn vùng tối, ví dụ biển số xe ngược sáng).
Độ sâu màu, độ tự nhiên của màu sắc và chi tiết vùng tối/sáng.

Vì vậy, trong thực tế, khi lựa chọn camera an ninh, không nên chỉ nhìn vào con số “MP”, mà cần ưu tiên dòng có cảm biến chất lượng, công nghệ cảm biến camera đời mới để đảm bảo hình ảnh dùng được cho giám sát và trích xuất bằng chứng.

Các loại cảm biến hình ảnh camera phổ biến hiện nay

Hiện nay có hai loại cảm biến hình ảnh camera camera giám sát phổ biến nhất trong lĩnh vực camera giám sát là cảm biến CMOS và cảm biến CCD. Mỗi loại dùng công nghệ cảm biến camera khác nhau, dẫn tới ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng riêng.

Cảm biến CMOS

Cảm biến CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) là loại cảm biến được sử dụng rộng rãi nhất trên các dòng camera an ninh hiện nay, nhờ ưu điểm tiêu thụ điện năng thấp, tích hợp được nhiều chức năng và giá thành hợp lý.

Nguyên lý hoạt động (tóm tắt):

Mỗi pixel trên cảm biến CMOS có một mạch khuếch đại và mạch xử lý riêng, cho phép đọc dữ liệu từng dòng (row) thay vì phải đọc toàn bộ cảm biến cùng lúc.
Tín hiệu ánh sáng được chuyển thành điện áp và số hóa ngay trên chip, giúp giảm số lượng linh kiện phụ trợ.

Ưu điểm của cảm biến CMOS:

Tiêu thụ điện năng thấp, tỏa nhiệt ít, phù hợp camera IP, camera WiFi, camera ngoài trời.
Tốc độ đọc dữ liệu cao, hỗ trợ quay video khung hình cao (FPS lớn), phù hợp giám sát chuyển động nhanh.
Tích hợp dễ dàng các chức năng xử lý hình ảnh, WDR, giảm nhiễu 3D, phát hiện chuyển động, AI.
Giá thành sản xuất thấp hơn CCD, giúp tối ưu chi phí hệ thống.

Ứng dụng của cảm biến CMOS:

Camera giám sát gia đình, văn phòng, cửa hàng.
Camera IP độ phân giải cao (2MP, 4MP, 5MP, 8MP…).
Camera thông minh tích hợp AI, nhận diện khuôn mặt, nhận diện biển số, phân loại người/xe.

Các công nghệ CMOS cải tiến hiện nay:

BSI CMOS (Back-Side Illuminated): Thiết kế chiếu sáng từ mặt sau, giúp tăng khả năng thu sáng, cải thiện rõ rệt chất lượng hình ảnh trong điều kiện thiếu sáng.
STARVIS / Starlight: Công nghệ cảm biến hình ảnh camera an ninh của các hãng lớn, tối ưu cho môi trường ánh sáng cực thấp, giúp hình ảnh màu rõ hơn ban đêm.
Cảm biến CMOS với WDR thực (True WDR): Hỗ trợ dải tương phản động rộng, giúp camera nhìn rõ cả vùng sáng lẫn vùng tối trong cùng khung hình (ví dụ cửa ra vào, bãi xe).

Nhờ những ưu điểm trên, cảm biến CMOS gần như trở thành tiêu chuẩn cho camera giám sát hiện đại.

Cảm biến CCD

Cảm biến CCD (Charge-Coupled Device) là thế hệ cảm biến hình ảnh xuất hiện sớm hơn, từng được sử dụng rộng rãi trong máy ảnh, máy quay và các dòng camera an ninh cao cấp đời cũ.

Nguyên lý hoạt động (tóm tắt):

Ánh sáng được chuyển thành điện tích tại từng pixel.
Các điện tích này được “chuyển giao” lần lượt qua các ô nhớ, sau đó đọc ra tại một điểm duy nhất rồi mới chuyển đổi thành tín hiệu điện và số hóa.
Toàn bộ bề mặt cảm biến được dành cho thu sáng, ít mạch điện tích hợp trên từng pixel.

Ưu điểm của cảm biến CCD:

Độ đồng đều màu và độ nhiễu thấp, hình ảnh mượt, ít hạt.
Độ tuyến tính cao, tái hiện chi tiết vùng sáng/tối khá tốt.
Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác màu sắc và chất lượng hình tối đa.

Ứng dụng của cảm biến CCD:

Máy ảnh, máy quay chuyên dụng đời cũ.
Các hệ thống đo lường, y tế, khoa học kỹ thuật.
Một số dòng camera an ninh cao cấp trước đây.

Hiện nay, CMOS đã vượt trội nhờ cải tiến, nên hầu hết camera giám sát mới đều dùng CMOS. Nếu nhu cầu cơ bản như gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ, hãy chọn CMOS để tiết kiệm chi phí và hiệu suất tốt. Còn với yêu cầu chuyên sâu về chất lượng hình ảnh tuyệt đối, CCD vẫn là lựa chọn, dù hiếm gặp hơn.

Chọn cảm biến hình ảnh camera giám sát theo nhu cầu sử dụng

Việc chọn cảm biến hình ảnh camera giám sát phụ thuộc vào môi trường lắp đặt và mục đích sử dụng. Dưới đây là một số gợi ý thực tế:

Cho gia đình hoặc văn phòng nhỏ: Chọn camera CMOS với kích thước cảm biến 1/2.8″ hoặc lớn hơn, độ phân giải 4MP-8MP để hình ảnh rõ nét ban ngày và ban đêm tốt nhờ hồng ngoại.
Cho khu vực ngoài trời hoặc ánh sáng phức tạp: Ưu tiên CMOS cải tiến với công nghệ Starlight hoặc BSI, giúp thu sáng tốt, giảm nhiễu trong mưa gió hoặc thiếu sáng.
Cho doanh nghiệp lớn, kho bãi: CMOS tích hợp AI, hỗ trợ phân tích hình ảnh, nhận diện khuôn mặt hoặc biển số xe.
Ngân sách hạn chế: CMOS phổ thông từ các hãng uy tín như Hikvision, Dahua vẫn mang lại chất lượng ổn định.

Tóm lại, CMOS là lựa chọn tối ưu cho hầu hết nhu cầu hiện nay nhờ sự cân bằng giữa giá thành, hiệu suất và công nghệ mới.

Cảm biến hình ảnh camera giám sát chính là yếu tố cốt lõi quyết định chất lượng hệ thống an ninh, từ độ nét, màu sắc đến khả năng hoạt động trong mọi điều kiện. Với sự thống trị của công nghệ cảm biến camera CMOS hiện đại, bạn có thể dễ dàng sở hữu camera hiệu quả mà không cần chi phí quá cao.

Tại Trường Thịnh Telecom, chúng tôi chuyên cung cấp và lắp đặt camera giám sát chất lượng cao với cảm biến tiên tiến từ các thương hiệu hàng đầu. Hãy liên hệ hotline 0911 287 898 ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá ưu đãi, đảm bảo giải pháp an ninh tối ưu cho bạn!