CMOS傳感器和CCD傳感器5種性能差異
CCD和CMOS傳感器是兩個(gè)常用的圖像傳感器，它們都使用光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 主要區(qū)別在于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?/p>
CCD傳感器每行的每個(gè)像素的電荷數(shù)據(jù)將依次傳輸?shù)较乱粋€(gè)像素，從底部輸出，然后由傳感器邊緣的放大器放大并輸出； 而在CMOS傳感器中，每個(gè)像素將與放大器和AD轉(zhuǎn)換電路相鄰，并以類(lèi)似于存儲(chǔ)電路的方式輸出數(shù)據(jù)。
造成這種差異的原因：CCD的特殊處理可以確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不會(huì)失真，因此可以將每個(gè)像素的數(shù)據(jù)收集到邊緣然后放大； 傳輸距離長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生CMOS工藝數(shù)據(jù)。 因此，必須先放大噪聲，然后再對(duì)每個(gè)像素的數(shù)據(jù)進(jìn)行積分
由于數(shù)據(jù)傳輸方法不同，因此CCD和CMOS傳感器之間在性能和應(yīng)用方面也存在許多差異。 這些差異包括以下5個(gè)差異：
1，靈敏度差異：
由于CMOS傳感器的每個(gè)像素都由四個(gè)晶體管和一個(gè)光敏組件（包括放大器和AD轉(zhuǎn)換電路）組成，因此每個(gè)像素的光敏面積都比像素本身的表面積小得多，因此在 在相同像素大小的情況下，CMOS傳感器的靈敏度低于CCD傳感器的靈敏度。
2，成本差異：
由于CMOS傳感器將最常用的CMOS工藝用于一般的半導(dǎo)體電路，因此外圍電路（例如GC，CDS，定時(shí)發(fā)生器或DSP等）可以輕松集成到傳感器芯片中，從而可以節(jié)省外圍芯片的成本 ; 另外，由于CCD使用電荷轉(zhuǎn)移的方法來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。 只要像素之一不能工作，就不能傳輸整個(gè)數(shù)據(jù)行。 因此，與CMOS傳感器相比，控制CCD傳感器的成品率要困難得多。 即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的制造商也很難生產(chǎn)產(chǎn)品。 CCD傳感器在推出后的六個(gè)月內(nèi)突破了50％的水平，其成本將高于CMOS傳感器。
3，分辨率差異：
CMOS傳感器的每個(gè)像素都比CCD傳感器復(fù)雜，并且其像素大小很難達(dá)到CCD傳感器的水平。 因此，當(dāng)比較相同尺寸的CCD和CMOS傳感器時(shí)，CCD傳感器的分辨率通常比CMOS傳感器的分辨率要好。 的水平。 例如，市場(chǎng)上的CMOS傳感器可以達(dá)到210萬(wàn)像素的水平（OmnOV2610，于2002年6月推出），其尺寸為12英寸，像素尺寸為4.25m，但是索尼的CX452在2002年，其尺寸類(lèi)似于 OV2610差不多（11.8英寸），但是分辨率可以達(dá)到513萬(wàn)像素，像素大小僅為278mm。
4，噪音差異：
由于CMOS傳感器的每個(gè)光敏二極管都需要配備一個(gè)放大器，并且該放大器是一個(gè)模擬電路，因此很難使每個(gè)放大器獲得的結(jié)果保持一致。 因此，與在芯片邊緣僅具有一個(gè)放大器的CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲會(huì)大大增加并影響圖像質(zhì)量。
5，功耗差異：
CMOS傳感器的圖像獲取方法已激活。 光電二極管產(chǎn)生的電荷將被晶體管直接放大并輸出，但是CCD傳感器是無(wú)源采集，并且需要一個(gè)外部電壓來(lái)移動(dòng)每個(gè)像素中的電荷，并且附加電壓通常需要達(dá)到12-18Vv： 因此，除了用于CCD傳感器的更困難的電源管理電路設(shè)計(jì)（需要電源IC）之外，高驅(qū)動(dòng)電壓還使其功耗大大高于CMOS傳感器。 例如，Omnivision的OV7640（14英寸VGA，以30fps的速度運(yùn)行，功耗僅為40mW；三洋公司推出的使用CCD傳感器的1/7英寸CIF級(jí)產(chǎn)品具有其功能功耗仍然高于 90mW。因此，CCD比CMOS產(chǎn)生更多的熱量，并且不能長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下工作。
總之，在靈敏度，分辨率和噪聲控制方面，CCD傳感器優(yōu)于CMOS傳感器，而CMOS傳感器具有低成本，低功耗和高集成度的特點(diǎn)。 但是，隨著CCD和CMOS傳感器技術(shù)的發(fā)展，兩者之間的差異逐漸縮小。 例如，CCD傳感器一直在改善功耗以應(yīng)用于移動(dòng)通信市場(chǎng)（該領(lǐng)域的代表產(chǎn)業(yè)是三洋）：CMOS傳感器提高了其不足之處的分辨率和靈敏度，可應(yīng)用于高端成像產(chǎn)品。
