CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)的區(qū)別

時(shí)間：2018-10-25  15:06:39  來(lái)源: 軒展科技  瀏覽數(shù): 5203

     相機(jī)看起來(lái)小小一個(gè)非常的簡(jiǎn)單，其實(shí)相機(jī)中是會(huì)有很多零部件，這些零件上面的結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，有些人喜歡攝影，就想要對(duì)于相機(jī)上面的各個(gè)結(jié)構(gòu)、配置、零件都做個(gè)詳細(xì)的了解，知道相機(jī)上面的各個(gè)組成部分后才能夠更加靈活的掌握它、運(yùn)用它，拍攝出精美的照片。

　　相機(jī)ccd是什么意思

　　數(shù)碼相機(jī)中的CCD指“電荷耦合器件”，是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種圖像 傳感器 。另外數(shù)碼相機(jī)中常用的圖像傳感器還有CMOS，即，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體。

　　CCD根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可分為線(xiàn)陣CCD，面陣CCD。面陣CCD又分為全幀型，幀轉(zhuǎn)移型，行間轉(zhuǎn)移型，TDI型，等等。作用就是光電轉(zhuǎn)換了，成像器件就是用來(lái)成像的。將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后供后端電路處理。

　　CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)的區(qū)別

　　1. 成像過(guò)程

　　CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同，他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過(guò)程不同;由于CCD僅有一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出，其信號(hào)輸出的一致性非常好;而CMOS芯片中，每個(gè)像素都有各自的信號(hào)放大器，各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換，其信號(hào)輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號(hào)，要求輸出放大器的信號(hào)帶寬較寬，而在CMOS 芯片中，每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低，大大降低了芯片的功耗，這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗，但是數(shù)以百萬(wàn)的放大器的不一致性卻帶來(lái)了更高的固定噪聲，這又是CMOS相對(duì)CCD的固有劣勢(shì)。

　　2. 集成性

　　從制造工藝的角度看，CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，工藝較復(fù)雜，世界上只有少數(shù)幾家廠(chǎng)商能夠生產(chǎn)CCD晶元，如DALSA、SONY、 松下 等。CCD僅能輸出模擬電信號(hào)，需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號(hào)處理器處理，并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路，集成度非常低。而CMOS是集成在被稱(chēng)作金屬氧化物的版單體材料上，這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同，因此生產(chǎn)CMOS的成本相對(duì)CCD低很多。同時(shí)CMOS芯片能將圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器等集成到一塊芯片上，只需一塊芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的的所有基本功能，集成度很高，芯片級(jí)相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展，有越來(lái)越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片，包括：Micron、 CMOSIS、Cypress等。

　　3. 速度

　　CCD采用逐個(gè)光敏輸出，只能按照規(guī)定的程序輸出，速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列 開(kāi)關(guān) 控制，讀出速度快很多，大部分500fps以上的高速相機(jī)都是CMOS相機(jī)。此外CMOS 的地址選通開(kāi)關(guān)可以隨機(jī)采樣，實(shí)現(xiàn)子窗口輸出，在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。

　　4. 噪聲

　　CCD技術(shù)發(fā)展較早，比較成熟，采用PN結(jié)或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲，成像質(zhì)量相對(duì)CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢(shì)。