cmos和ccd的區別

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-06-02 11:34:47
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cmos和ccd的區別

  導讀:大家在買相機的時候,一般都會看到有COMS鏡頭和CCD鏡頭,這倆鏡頭有什麽區別嗎?他們各有的特點是什麽?先讓伊人影院看看他們的自我介紹。

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cmos和ccd的區別

cmos和ccd的區別——CCD簡介

cmos和ccd的區別

  CCD的英文全稱是“Charge-coupledDevice”,中文全稱是電行耦合元件,通常稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導體器件,能夠把光學影像轉化為數字信號,CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel),一塊CCO上包含的像素數越多,其提供的畫麵分辨率也就越高。CCD作用就像膠片一樣,但它是把圖像像素轉換成數字信號,CCD上有許多排列整齊的電容,能感應光線,並將影像轉變成數字信號。經由外部電路的控製,每個小電容能將其所帶的電行轉給它相鄰的電容。

  CCD圖像傳感器可直接將光學信號轉換為模擬電流信號,電流信號經過放大和模數轉換,實現圖像的獲取.存儲、傳輸.處理和重現,如上圖所示,CCO圖像傳感器具有如下特點:

  (1)體積小重量輕

  (2)功耗小,工作電壓低;抗衝擊與震動,性能穩定,壽命長

  (3)靈敏度高,噪聲低,動態範圍大

  (4)響應速度快,有自掃描功能,圖像畸變小,無殘像

  (5)應用超大規模集成電路工藝技術生產,像素集成度高,尺寸精確,商品化生產成本低。

cmos和ccd的區別——COMS簡介

cmos和ccd的區別

  CMOS(CompementaryMetalOxideSemiconductor)指互補金屬氧化物半導體,是電壓控製的一種放大器件,是組成CMOS數字集成電路的基本單元。在數字影像領域,CMOS作為一種低成本的感光元件技術被發展出來,市麵上常見的數碼產品,其感光元件主要就是CCD或者CMOS,尤其是低端攝像頭產品,而通常高端攝像頭都是CCD感光元件。

  CMOS製造工藝被應用於製作數碼影像器材的感光元件,是將純粹邏輯運算的功能轉變成接收外界光線後轉化為電能,再造過芯片上的模一數轉換器(ADC)將獲得的影像訊號轉變為數字信號輸出。CMOS與CCD主要有以下不同:

  (1)成像過程中產生的噪聲高

  (2)集成性高

  (3)讀出速度快,地址選通開關可隨機采樣,獲得更高的速度

  (4)噪聲:由於CMOS圖像傳感器集成度高,各元件、電路之間距離很近,幹擾比較嚴重,噪聲對圖像質量影響很大。隨著CMOS電路消噪技術的不斷發展,為生產高密度優質的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。

cmos和ccd的區別——技術角度比較

cmos和ccd的區別

  1)信息讀取方式

  CCD電荷耦合器存儲的電荷信息,需在同步信號控製下一位一位地實施轉移後讀取,電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鍾控製電路和三組不同的電源相配合,整個電路較為複雜。CMOS光電傳感器經光電轉換後直接產生電流(或電壓)信號,信號讀取十分簡單。

  2)速度

  CCD電荷耦合器需在同步時鍾的控製下,以行為單位一位一位地輸出信息,速度較慢;而CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號,還能同時處理各單元的圖像信息,速度比CCD電荷耦合器快很多。

  3)電源及耗電量

  CCD電荷耦合器大多需要三組電源供電,耗電量較大;CMOS光電傳感器隻需使用一個電源,耗電量非常小,僅為CCD電荷耦合器的1/8到1/10,CMOS光電傳感器在節能方麵具有很大優勢。

  4)成像質量

  CCD電荷耦合器製作技術起步早,技術成熟,采用PN結或二氧化矽(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質量相對CMOS光電傳感器有一定優勢。由於CMOS光電傳感器集成度高,各光電傳感元件、電路之間距離很近,相互之間的光、電、磁幹擾較嚴重,噪聲對圖像質量影響很大,使CMOS光電傳感器很長一段時間無法進入實用。近年,隨著CMOS電路消噪技術的不斷發展,為生產高密度優質的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。

cmos和ccd的區別——結構區別

cmos和ccd的區別

  1.內部結構(傳感器本身的結構)

  CCD的成像點為X-Y縱橫矩陣排列,每個成像點由一個光電二極管和其控製的一個鄰近電荷存儲區組成。光電二極管將光線(光量子)轉換為電荷(電子),聚集的電子數量與光線的強度成正比。在讀取這些電荷時,各行數據被移動到垂直電荷傳輸方向的緩存器中。每行的電荷信息被連續讀出,再通過電荷/電壓轉換器和放大器傳感。這種構造產生的圖像具有低噪音、高性能的特點。但是生產CCD需采用時鍾信號、偏壓技術,因此整個構造複雜,增大了耗電量,也增加了成本。

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