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相机芯片CCD与CMOS的5大区别差异
文章来源:未知 发布者:admin
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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