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再议CCD与CMOS的不同之处

发布日期：2013/9/4　发布者：apexisipc　共阅2642次　文章字体：大中小

    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(photodiode)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。
    CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；而在CMOS传感器中，每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。
    目前，在模拟摄像机以及标清网络摄像机中，CCD的使用最为广泛。但随着百万高清网络摄像头的出现，它采取的是高分辨率逐行扫描方式，比起CCD隔行扫描方式更有优势，因为逐行扫描方式是依次扫描每一条电视线，隔行扫描是将电视线分成奇数和偶数线条再叠成一张完整的图像。
    造成这种差异的原因在于：CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声，因此，必须先放大，再整合各个象素的数据。
    由于这原因，采用隔行扫描方式，快速运动的物体在奇数场扫描和偶数场扫描中的位置存在差异，这就会导致画面模糊不清。对一些需要动态监控，比如交通领域等需要更为清晰、无锯齿的运动车辆图像，这种情况下，采用CMOS对比CCD更有优势，因为CMOS在像素密度上略胜一筹。
    在目前的监控市场上，在军用领域使用CCD的比较多；在民用领域CCD和CMOS杀得难解难分，其竞争重点在于制作工艺、功耗、集成度和成本这三个方面。CMOS固体摄像器件与90%的半导体器件都是采用相同的标准芯片制造技术，而CCD则是需要一种特殊的制造工艺，所以CCD的制作成本会高出CMOS很多。但是随着CMOS技术的发展，过去仅在CCD上采用的技术正在被应用在CMOS上。
    CCD的特点是灵敏度高，只是相应速度较低；CMOS像素密度高，在成本和功耗比较有优势，但是在低照度的环境下噪点较多，这点比CCD的要差一些。

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