CCD与CMOS的技术与发展前景比较

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1、CCD与CMOS的技术与发展前景比较CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别。CCD制造工艺较复杂，采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。成像方面：在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用

2、。CCD与CMOS传感器是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，将图像转为数字数据，而其主要差异是数字数据传输的方式不同。由于CCD可以在较大面积上非常有效、均匀地收集和转移产生的电荷并低噪声的测量，因此，在过去20年CCD技术一直是可见光子探测和图像捕获的主要技术。但是最近10年，随着可以用工业标准制造的CMOS图像传感器的出现，光学测量技术的新纪元已经到来。由于CMOS图像传感器具有诸如想元内放大、列并行结构，以及深亚微米CMOS处理等独特的优点，是的COMS在一些应用领域成为首选探测器。到20世纪80

3、年代末期，继CMOS多路开关取代CCD用于红外焦平面阵列的数据独处之后，不仅在低成本成像市场，而且在许多高性能的应用如高端静态数字照相机、高清晰度电视、空间探测及精密测量等方面，CMOS想感器都有了长足的发展。与通常CCD像感器不同，CMOS像感器可以在一个芯片甚至在每个像元上实现模拟和数字电路的功能，这样，不仅可以以新颖的、最优化的方法实现已有的光子探测方法，而且也可以用所谓的“智能像元”实现新的测量方法。因此用于可见光探测的期间已经从CCD转向CMOS像感器。CCD与CMOS传感器比较1.灵敏度差异由于CMOS传感器的每个像素由

4、四个晶体管与一个感光二极管构成，使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积，因此在像素尺寸相同的情况喜爱，CMOS传感器的灵敏度低于CCD传感器。2.成本差异由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺。可以轻易的将周边电路集成到传感器芯片中，因此可以接受外围芯片的成本。除此之外，由于CCD采用电荷传递的放是传递数据，只要其中一个像素不能运行就会导致一整排的数据不能传送，因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多，及时有经验的厂商也难在产品问世的半年内突破50%的水平，因此CCD传感器的成本会高于CMOS传感

5、器。3.分辨率差异CMOS传感器的每个像素都比CCD传感器复杂，其像素尺寸很难达到CCD传感器的水平，因此当比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时，CCD传感器的分辨率通常会由于CMOS传感器的水平。例如，市面上的CMOS传感器OV2610最高可达到210万像素的水平其尺寸为1/2英寸，像素尺寸为4.24μm，但sony推出的ICX452，其尺寸与OV2610相差不多，但分辨率却能高达513万像素，像素尺寸也只有2.78mm的水平。4.噪声差异由于COMS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器，儿放大器属于模拟电路，很难让每个放大

6、器所得到的结果保持一致，因此与只有一个放放大器在芯片边缘的CCD传感器相比，CMOS传感器的噪声就会增加很多，影响图像品质。1.功耗差异CMOS传感器的图像采集方式为主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出，但CCD传感器为被盗式采集，需外加电压让每个像素中的电荷移动，而此外加电压通常需达到12~18V；因此，CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外，高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器水平。例如，OV7640，在30fps的速度下运行，功耗仅为40mW；而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司推出的1/

7、7英寸、CIF等级的产品，其功耗仍保持在90mW以上。因此CCD发热量比CMOS大，不能长时间在阳光下工作。2.速度差异CCD采用逐个光敏输出，只能按照规定的程序输出，速度较慢。CMOS有多个电荷—电压转换器和行列开关控制，读出速度快很多，大部分500fps以上的高速相机都是CMOS相机。此外CMOS的地址选通开关可以随机采样，实现子窗口输出，在仅输出子窗口图像时可以获得更高的速度。发展趋势CMOS的发展趋势：目前，CMOS是高速成像所青睐的技术。在当前市场中，我们可以发现高速图像传感器有三大发展趋势，一是向极高速方向发展，二是向片

8、上特性集成方向发展，三是向通用高速图像传感器方向发展。分辨率和帧速率相结合，发挥着重要的作用。目前，我们可以推出1024×1024像素的图像传感器，工作速度达到每秒5,000个全帧。如果模数转换为10位的话，那么这就是说摄像头上的总数