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相机CCD与CMOS的5大差异-陕西维视数字图像技术有限公司-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2009-05-03  浏览次数:106

  CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术,它们之间的主要差异在于传送方式的不同,用过相机的人肯定对这两个名词不会陌生,可是对它们之间的性能区别,却并不是很了解。这里将做简单的比较说明。
  1、噪声差异:由于CMOS的每个感光二极管都需要搭配一个放大器,若以百万像素计算的话,那就需要上百万个的放大器,然而放大器属于模拟电路,很难让所得的每个结果都保持一致。而CCD只需要一个放大器放在芯片边缘,与CMOS相比,它的噪声相对减少很多,大大提高了图像品质。
  2、耗电量差异:CMOS采用主动式图像采集方式,感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体放大输出;而CCD为被动式采集方式,必须外加12~18V的电压以使每个像素中的电荷移送到传输通道。因此CCD就必须设计更精密的电源线路和耐压强度,这样使得CCD的耗电量远远高出CMOS,根据计算CMOS的耗电量仅是CCD的1/8~1/10。
  3、分辨率差异:由于CMOS的每个像素都比CCD复杂,且其像素尺寸很难达到CCD的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS时,CCD的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如,维视数字图像技术有限公司生产的4.40μm*4.40μm像元大小的CCD相机分辨率为1628*1236,而5.2μm*5.2μm像元大小的CMOS相机分辨率为1280*1024,对比结果明显得出:同尺寸大小,CCD的分辨率要高于CMOS,也就是说成像质量要优于CMOS。
  4、灵敏度差异:因为CMOS信号是以点为单位的电荷信号,而CCD是以行为单位的电流信号,读取信号时 CMOS是点直接读取信号,CCD则是行间接读取信号,因此在像素尺寸相同的情况下,CMOS的灵敏度要低于CCD。
  5、成本差异:由于CMOS与现有的大规模集成电路生产工艺相同,可以一次全部整合周边设施到传感器芯片中,大大节省了外围芯片的成本;而CCD采用电荷传递的方式输出数据,只要其中有一个像素传送出现故障,就会导致一整排的数据无法正常传送,因此控制CCD的成品率比CMOS困难许多,因此,CCD的制造成本就相对高于CMOS传感器。
  总结: 虽然CCD在影像品质、分辨率大小、灵敏度等方面优于CMOS,而CMOS具有低成本、低功耗以及高整合度的特点。随着CCD与CMOS技术的不断进步,两者之间的差异将逐步减小,目前CCD一直致力于功耗上的改进,而CMOS也在投入大量的研发改善分辨率与灵敏度方面的不足。可以预见在CCD与CMOS不断改进后的未来,我们将走进一个更加缤纷多彩的数码影像世界。

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