数码相机CCD传感器和CMOS传感器的区别
数码相机的成像器件主要分为两类:
CCD——英文Charge Couple Device的缩写,中文名称电荷耦合器件
CMOS——英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的缩写,中文名称为互补金属氧化物半导体
  CCD是目前主流的成像器件,主要分为:
  1R-G-BCCD:这是数码相机上应用的最多的CCD
  2C-Y-G-MCCD:早些时候尼康部分数码相机使用过这种补CCD
  3R-G-B-ECCD:这是索尼最新发布的CCD,它比RGBCCD多出一个EEmerale,翠绿)的颜。
  4Super CCD:是曰本富士公司的专利技术,中文名称为超级CCD,由CCD演变而成,目前已经发展到第4代。
  3CMOS:作为数码相机成像器件出现的时间并不长,但发展却非常迅速,大有与CCD分庭抗争之势,其基本结构中的像素排列方式与R-G-BCCD并没有本质差别。佳能是CMOS阵营的主要支持者。
CCD技术成熟,成像质量好,毕竟它是现在应用的最广泛的成像元件,但它也有其缺点:
  1 耗电量大。早期的数码相机有电老虎美誉,主要原因之一便来自CCD。虽然现在采用低温多晶硅显示屏等低能耗的部件在一定程度上降低了相机的功率,但CCD依然是数码相机的耗电大户——CCD从数码相机一开机便随时保持着工作状态,更是无谓地消耗大量的电能。
  2 工艺复杂,成本较高。CCD复杂的结构决定了它制造工艺的复杂性,因而到目前为止,CCD还只有为数不多的几家电子产业巨头能生产。
  3 像素提升难度大。CCD前两个缺点也直接导致了这一个缺点,CCD像素提升无非是通过两个途径:第一,保持感光元件单位面积不变而增大CCD面积,在大面积CCD上集成更多的感光元件。但是这种方式会导致CCD成品率降低,制造成本更高,功耗更大,在民
用领域这是不现实的;第二,缩小感光元件单位面积,在现有水平的CCD面积上集成更多感光元件。但是这种方法会减少感光元件的单位感光面积,降低CCD整体的灵敏度和动态范围,影响画质。
  CMOS在最近几年的发展速度相当不错,大有与CCD分庭抗争之势——就连目前最顶级的DSLR(单镜头反光数码相机)柯达(KodakDCS 14n与佳能(Canon) EOS 1Ds均是采用CMOS成像。
  相比CCDCMOS有两个最突出的优点:
  1 价格低廉,制造工艺简单。CMOS可以利用普通半导体生产线进行生产,不象CCD那样要求特殊的生产工艺,所以制造成本低得多。而且CMOS尺寸与成品率都不如CCD有很多限制。
  2 耗电量低。虽然CMOS的滤镜布局与CCD差别不大,但在感光单元的电路结构上却有很大差别。CMOS每个感光元件都具备独立的电荷/电压转换电路,可将光电转换后的电信号独立放大输出——这比起CCD将所有的信号全部收集起来再放大输出,速度快了很多。
而且CMOS的感光元件只在感光成像时才会工作,所以比CCD更省电。但CMOS同样存在缺点,如果在使用数码相机时成像动作较多,那么CMOS在频繁的启动过程中会因为多变的电流而产生热量,导致杂波并影响画质。
传感器尺寸——是指感光元件对角线的长度,常用单位为英寸。常见的有1/1.6英寸、1/1.7英寸、1/1.8英寸、1/2.3英寸、1/2.33英寸、1/2.5英寸、1/2.7英寸、2/3英寸等。一般来说,感光元件尺寸越大,元件的性能与成像效果就越好。另外,数码相机的感光元件一般采用43的长宽比,比较特殊的则有32
噪点:由于CMOS每个感光二极管都需搭配一个放大器,如果以百万像素计,那么就需要百万个以上的放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪点就会增加很多,影响图像品质。
  耗电量:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出;而CCD传感器为被动式采集,必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要12~18V,因此CCD还必须有更精密的电源线路设计
和耐压强度,高驱动电压使CCD的耗电量远高于CMOSCMOS的耗电量仅为CCD1/81/10
    成本:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(AGCCDSTiminggeneratorDSP)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本;而CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个像素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破50%的水平,因此,CCD传感器的制造成本会高于CMOS传感器。
  CCDCMOS传感器的前景
  CCD在影像品质等方面均优于CMOS,而CMOS则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCDCMOS传感器技术的进步,两者的差异将逐渐减小,新一代的CCD传感器一直在功耗上作改进,而CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足。相信不断改进的CCDCMOS传感器将为我们带来更加美好的数码影像世界。
CMOS一定比CCD差吗?答案是否定的,佳能顶级的专业单反数码相机也是采用CMOS的影像传感器,影响画质取决于镜头,取决于感光片的面积大小,影像算法等等
CMOS传感器与CCD传感器的比较
CMOS传感器与CCD传感器的比较 CCD(Charge Coupled Device),即电荷耦合器件,以百万像素为单位。数码相机规格中的多少百万像素,指的就是CCD的分辨率。CCD是一种感光半导体芯片,用于捕捉图形,广泛运用于扫描仪、复印机以及无胶片相机等设备。与胶卷的原理相似,光线穿过一个镜头,将图形信息投射到CCD上。但与胶卷不同的是,CCD既没有能力记录图形数据,也没有能力永久保存下来,甚至不具备曝光能力。所有图形数据都会不停留地送入一个-转换器,一个信号处理器以及一个存储设备(比如内存芯片或内存卡)CCD有各式各样的尺寸和形状,最大的有2×2平方英寸。1970美国贝尔实验室发明了CCD。二十年后,人们利用这一技术制造了数码相机,将影像处理行业推进到一个全新领域。 CMOS,(Complementary Metal Oxide Semiconductor),即互补金属氧化物半导体。它是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导所需的大量资料。有人发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器,其便于大规模生产和成本低廉的特性是商家们梦寐以求的。
CCDCMOS的技术对比
从技术的角度比较,CCDCMOS有如下四个方面的不同:
信息读取方式CCD电荷耦合器存储的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂。CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)信号,信号读取十分简单。 
速度
CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下,以行为单位一位一位地输出信息,速度较慢;而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号,还能同时处理各单元的图像信息,速度比CCD电荷耦合器快很多。 
电源及耗电量 
CD电荷耦合器大多需要三组电源供电,耗电量较大;CMOS光电传感器只需使用一个电源,耗电量非常小,仅为CCD电荷耦合器的1/81/10CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。 
成像质量
CCD电荷耦合器制作技术起步早,技术成熟,采用PN结或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪声,成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS光电传感器集成度高,各光电传感元件、电路之间距离很近,相互之间的光、电、磁干扰较严重,噪声对图像质量影响很大,使CMOS光电传感器很长一段时间无法进入实用。近年,随着CMOS电路消噪技术的不断发展,为生产高密度优质的CMOS图像传感器提供了良好的条件。
目前,CCD技术主要掌握在索尼、佳能、奥林巴斯等几大厂商手中。主流的数码相机均采用CCD作为光敏传感器件,像素数一般为三百万左右。其制造工艺复杂,功耗大,成本较高。未来,采用CCD传感器的数码相机将继续朝着提高像素数,增加拍摄功能,提高照片质量的方向发展,力争在各项指标上早日达到传统相机的标准。 采用CMOS传感器的数码相机一般低于35万像素,主要面向以家庭、个人用户为主的低端市场。其时尚化、多功能、价格低的优势受到了普通消费者的欢迎。国内的数码相机厂商对CMOS数码相机倾注了极高的热情,包括海鸥、先科、喜马拉雅等先后推出了相应产品。 CMOS可塑性较高,未来除了数码相机之外,将在传真机、扫描仪、数字摄像机、安全侦测系统等方面得到广
泛应用。目前市场上CMOS产品不多,但在美国,包括IntelTI在内的多家公司都在积极研发相关产品。今年7月,欧洲的独立半导体研究机构IMEC公布了两个有关CMOS的研发项目,其中探索CMOS技术极限的Advanced Device Implementation Program”,其目标是确立国际半导体技术规划(ITRS)的最新版本,并提出面向60nm30nm的技术。
浅析CCDCCDCMOS技术
数码相机的发展真可谓一日千里,近来各种新的感光技术纷纷涌现。很多数码相机生产厂商大肆宣扬自己的产品像素有多高,画质多好。顾客在选购数码相机时也比较困惑,心里没底。矩阵式CCD,它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素,当快门打开时,整个图象一次同时曝光。我们知道单位像素的面积越小,其感光性能越低,信噪比越低,动态范围越窄。目前更大尺寸CCD加工制造比较困难,成品率也比较低,因此成本也一直降不下来。这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三光的原因。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。比较容易地以较低的成本制造较大大尺寸的CMOS感光芯片,并且CMOS可以将影像处理电路集成在芯片上。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而过热。CMOS的成像效果一点也不比传统
CCD差。这种能耗低、制造相对容易的感光芯片如果能在影像的锐利度、动态范围等方面再做进一步的努力,相信CMOS是未来数码相机的发展方向。
高清摄像监控
众所周知,目前的图像传感器主要分为CCDCMOS两大阵营。在传统观念中,CCD具有高解析度、低噪点等优点;而CMOS由于噪点问题,一直与电脑摄像头、手机摄像头等低画质的电子产品联系在一起。其实不然,现在CMOS摄像机绝非只局限于简单、低端的应用,甚至在高清摄像领域有了与CCD一较高下的实力。本文就CCDCMOS的工作原理、区别、优劣和适用场合作出详细的分析。
CCD是英文ChargeCoupledDevice中文翻译英文转换器的缩写,中文翻译为电荷耦合器件。它是1969年美国贝尔实验室的W·B·博伊尔(W·B·Boyle)和G·E·史密斯(G·E·Smith)等人研制出来的,其使用一种高感光度的半导体材料制成,包含众多感光元件,每个感光元件叫一个像素,CCD可以看做这些像素的集合体。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。