相机传感器CCD与CMOS的区别

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CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。一般而言普通的数码相机中使用CCD芯片的成像质量要好一些。

CCD优缺点:功耗小,工作电压低;抗冲击与震动,性能稳定,寿命长;灵敏度高,噪声低,动态范围大;响应速度快,有自扫描功能,图像畸变小,无残像;应用超大规模集成电路工艺技术生产,像素集成度高,尺寸精确,商品化生产成本低。

CMOS优缺点:传感器的灵敏度,噪声和暗电流性能远远低于CCD传感器。CMOS传感器不需要复杂的外部时钟驱动器电子器件,可产生精确的电压和波形,以在传感器周围移动电荷。它们不需要复杂的外部读出电子器件,双相关采样器和A/D转换器。

读出所需的所有电子元件都内置于传感器中。单芯片只需要干净的电源即可提供良好的图像,并可直接以数字方式读出。这就是CMOS传感器在成本方面具有很大优势的原因。

器件简介

CCD传感器又叫电荷耦合器,它是一种特殊的半导体材料,由大量独立的感光二极管组成,一般按照矩阵形式排列。目前,CCD的种类有很多,其中面阵型CCD是主要应用在数码相机中。它是由许多单个感光二极管组成的阵列,整体呈正方形,然后像砌砖一样将这些感光二极管砌成阵列来组成可以输出一定解析度图像的CCD传感器。

从功能上来说,CCD感光元件在某种程度的相当于传统相机的胶卷。从消费者选择的角度来说,CCD感光元件当然是越大越好。

以上内容参考:百度百科-CCD感光元件

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2022-12-08 · 百度认证:北京志强视觉科技发展有限公司官方账号
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工业相机按照图像的传感器元件的不同分为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)工业相机和CMOS(金属氧化物半导体元件)工业相机两类,两者的区别如下: 

1、成像过程不同:

CCD仅有一个(或少数几个)输出节点统一输出数据,信号一致性好,而CMOS芯片中每个像素都有自己的信号放大器,各自进行电荷到电压的转换,输出信号的一致性较差,比CCD的信号噪声更多,但是CMOS的一个显著优点是功效较低。 

2、集成性不同:

CCD的制造工艺复杂,输出的只是模拟电信号,还需要后续的译码器,模拟转换器,图像信号处理器等,集成度低。COMS可以把信号放大器,模数转换器等集成在一块芯片上,集成度高,成本低。随着CMOS成像技术的进步,CMOS未来会有越来越多的应用场景。 

3、图像输出速度不同:

CCD采用逐个光敏输出,速度较慢,CMOS每个电荷元件都有独立的装换控制器,读出速度很快,FPS在500以上的高速相机大部分使用的都是CMOS。

4、噪声方面: CCD技术较为成熟,成像质量相较CMOS具有一定优势,CMOS的集成度更高,各元器件间距距离更近,干扰更多。

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