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cmos和ccd的區(qū)別是什么
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來源： 日期：2014-10-5 8:23:14 人氣：標(biāo)簽：
合肥星欣裝飾工程有限公司
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合肥星欣裝飾工程有限公司 12天前 ccd的特殊工藝可保證數(shù)據(jù)在傳送時(shí)不會(huì)失真，因此各個(gè)象素的數(shù)據(jù)可匯聚至邊緣再進(jìn)行放大處理；而cmos工藝的數(shù)據(jù)在傳送距離較長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，因此，必須先放大，再整合各個(gè)象素的數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)傳送方式不同，因此ccd與cmos傳感器在效能與應(yīng)用上也有諸多差異，這些差異包括：
1. 靈敏度差異：由于cmos傳感器的每個(gè)象素由四個(gè)晶體管與一個(gè)感光二極管構(gòu)成(含放大器與a/d轉(zhuǎn)換電路)，使得每個(gè)象素的感光區(qū)域遠(yuǎn)小于象素本身的表面積，因此在象素尺寸相同的情況下，cmos傳感器的靈敏度要低于ccd傳感器。
2. 成本差異：由于cmos傳感器采用一般半導(dǎo)體電路 常用的cmos工藝，可以輕易地將周邊電路(如agc、cds、timing generator、或dsp等)集成到傳感器芯片中，因此可以節(jié)省外圍芯片的成本；除此之外，由于ccd采用電荷傳遞的方式傳送數(shù)據(jù)，只要其中有一個(gè)象素不能運(yùn)行，就會(huì)導(dǎo)致一整排的數(shù)據(jù)不能傳送，因此控制ccd傳感器的成品率比cmos傳感器困難許多，即使有經(jīng)驗(yàn)的廠商也很難在產(chǎn)品問世的半年內(nèi)突破 50%的水平，因此，ccd傳感器的成本會(huì)高于cmos傳感器。
3. 分辨率差異：如上所述，cmos傳感器的每個(gè)象素都比ccd傳感器復(fù)雜，其象素尺寸很難達(dá)到ccd傳感器的水平，因此，當(dāng)我們比較相同尺寸的ccd與cmos傳感器時(shí)，ccd傳感器的分辨率通常會(huì)優(yōu)于cmos傳感器的水平。例如，目前市面上cmos傳感器 高可達(dá)到210萬(wàn)象素的水平(omnivision的 ov2610，2002年6月推出)，其尺寸為1/2英寸，象素尺寸為4.25μm，但sony在2002年12月推出了icx452，其尺寸與 ov2610相差不多(1/1.8英寸)，但分辨率卻能高達(dá)513萬(wàn)象素，象素尺寸也只有2.78mm的水平。
4. 噪聲差異：由于cmos傳感器的每個(gè)感光二極管都需搭配一個(gè)放大器，而放大器屬于模擬電路，很難讓每個(gè)放大器所得到的結(jié)果保持一致，因此與只有一個(gè)放大器放在芯片邊緣的ccd傳感器相比，cmos傳感器的噪聲就會(huì)增加很多，影響圖像品質(zhì)。
5. 功耗差異：cmos傳感器的圖像采集方式為主動(dòng)式，感光二極管所產(chǎn)生的電荷會(huì)直接由晶體管放大輸出，但ccd傳感器為被動(dòng)式采集，需外加電壓讓每個(gè)象素中的電荷移動(dòng)，而此外加電壓通常需要達(dá)到12~18v；因此，ccd傳感器除了在電源管理電路設(shè)計(jì)上的難度更高之外(需外加 power ic)，高驅(qū)動(dòng)電壓更使其功耗遠(yuǎn)高于cmos傳感器的水平。舉例來說，omnivision近期推出的ov7640(1/4英寸、vga)，在 30 fps的速度下運(yùn)行，功耗僅為40mw；而致力于低功耗ccd傳感器的sanyo公司去年推出了1/7英寸、cif等級(jí)的產(chǎn)品，其功耗卻仍保持在90mw 以上，雖然該公司近期將推出35mw的新產(chǎn)品，但仍與cmos傳感器存在差距，且仍處于樣品階段。 +1 (0) 贊同該答案 評(píng)論()
惠州市金色衫林裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司
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惠州市金色衫林裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司 12天前 他們 基本的區(qū)別就是：1.信息讀取方式 2.速度 3.電源及耗電量 4.成像質(zhì)量 +1 (0) 贊同該答案 評(píng)論()杭州邦建建筑工程有限公司
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杭州邦建建筑工程有限公司 電話： 4006-114-282 轉(zhuǎn)6580 12天前 數(shù)碼相機(jī)ccd和cmos的區(qū)別有鑒于許多網(wǎng)友詢問 ccd 與 cmos 的主要差別。我們暫時(shí)撇開復(fù)雜的技術(shù)文字，透過簡(jiǎn)單的比較來看這兩種不同類型，作用相同的影像感光元件。
不管，ccd 或 cmos，基本上兩者都是利用矽感光二極體（photodiode）進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換的原理與各位手上具備“太陽(yáng)電能”電子計(jì)算機(jī)的“太陽(yáng)能電池”效應(yīng)相近，光線越強(qiáng)、電力越強(qiáng)；反之，光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號(hào)。
比較 ccd 和 cmos 的結(jié)構(gòu)，adc的位置和數(shù)量是 大的不同。簡(jiǎn)單的說，按我們?cè)谏弦恢v“ccd 感光元件的工作原理（上）”中所提之內(nèi)容。ccd每曝光一次，在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理，將每一行中每一個(gè)像素（pixel）的電荷信號(hào)依序傳入“緩沖器”中，由底端的線路引導(dǎo)輸出至 ccd 旁的放大器進(jìn)行放大，再串聯(lián) adc 輸出；相對(duì)地，cmos 的設(shè)計(jì)中每個(gè)像素旁就直接連著 adc（放大兼類比數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器），訊號(hào)直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
兩者優(yōu)缺點(diǎn)的比較
ccd cmos
設(shè)計(jì) 單一感光器 感光器連接放大器
靈敏度 同樣面積下高 感光開口小，靈敏度低
成本 線路品質(zhì)影響程度高，成本高 cmos整合集成，成本低
解析度 連接復(fù)雜度低，解析度高 低，新技術(shù)高
噪點(diǎn)比 單一放大，噪點(diǎn)低 百萬(wàn)放大，噪點(diǎn)高
功耗比 需外加電壓，功耗高 直接放大，功耗低
由于構(gòu)造上的基本差異，我們可以表列出兩者在性能上的表現(xiàn)之不同。ccd的特色在于充分保持信號(hào)在傳輸時(shí)不失真（專屬通道設(shè)計(jì)），透過每一個(gè)像素集合至單一放大器上再做統(tǒng)一處理，可以保持資料的完整性；cmos的制程較簡(jiǎn)單，沒有專屬通道的設(shè)計(jì)，因此必須先行放大再整合各個(gè)像素的資料。
整體來說，ccd 與 cmos 兩種設(shè)計(jì)的應(yīng)用，反應(yīng)在成像效果上，形成包括 iso 感光度、制造成本、解析度、噪點(diǎn)與耗電量等，不同類型的差異：
iso 感光度差異：由于 cmos 每個(gè)像素包含了放大器與a/d轉(zhuǎn)換電路，過多的額外設(shè)備壓縮單一像素的感光區(qū)域的表面積，因此 相同像素下，同樣大小之感光器尺寸，cmos的感光度會(huì)低于ccd。
成本差異：cmos 應(yīng)用半導(dǎo)體工業(yè)常用的 mos制程，可以一次整合全部周邊設(shè)施于單晶片中，節(jié)省加工晶片所需負(fù)擔(dān)的成本 和良率的損失；相對(duì)地 ccd 采用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另辟傳輸通道，如果通道中有一個(gè)像素故障（fail），就會(huì)導(dǎo)致一整排的 訊號(hào)壅塞，無法傳遞，因此ccd的良率比cmos低，加上另辟傳輸通道和外加 adc 等周邊，ccd的制造成本相對(duì)高于cmos。
解析度差異：在第一點(diǎn)“感光度差異”中，由于 cmos 每個(gè)像素的結(jié)構(gòu)比 ccd 復(fù)雜，其感光開口不及ccd大， 相對(duì)比較相同尺寸的ccd與cmos感光器時(shí)，ccd感光器的解析度通常會(huì)優(yōu)于cmos。不過，如果跳脫尺寸限制，目前業(yè)界的cmos 感光原件已經(jīng)可達(dá)到1400萬(wàn) 像素 / 全片幅的設(shè)計(jì)，cmos 技術(shù)在量率上的優(yōu)勢(shì)可以克服大尺寸感光原件制造上的困難，特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。
噪點(diǎn)差異：由于cmos每個(gè)感光二極體旁都搭配一個(gè) adc 放大器，如果以百萬(wàn)像素計(jì)，那么就需要百萬(wàn)個(gè)以上的 adc 放大器，雖然是統(tǒng)一制造下的產(chǎn)品，但是每個(gè)放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達(dá)到放大同步的效果，對(duì)比單一個(gè)放大器的ccd，cmos 終計(jì)算出的噪點(diǎn)就比較多。
耗電量差異：cmos的影像電荷驅(qū)動(dòng)方式為主動(dòng)式，感光二極體所產(chǎn)生的電荷會(huì)直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但ccd卻為被動(dòng)式， 必須外加電壓讓每個(gè)像素中的電荷移動(dòng)至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（v）以上的水平，因此 ccd 還必須要有更精密的電源線路設(shè)計(jì)和耐壓強(qiáng)度，高驅(qū)動(dòng)電壓使 ccd 的電量遠(yuǎn)高于cmos。
盡管 ccd 在影像品質(zhì)等各方面均優(yōu)于cmos，但不可否認(rèn)的cmos具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。 由于數(shù)碼影像的需求熱烈，cmos的低成本和穩(wěn)定供貨，成為廠商的 愛，也因此其制造技術(shù)不斷地改良更新，使得 ccd 與 cmos 兩者的差異逐漸縮小 。新一代的ccd朝向耗電量減少作為改進(jìn)目標(biāo)，以期進(jìn)入照相手機(jī)的行動(dòng)通訊市場(chǎng)；cmos系列，則開始朝向大尺寸面積與高速影像處理晶片統(tǒng)合，藉由后續(xù)的影像處理修正噪點(diǎn)以及畫質(zhì)表現(xiàn)， 特別是 canon 系列的 eos d30 、eos 300d 的成功，足見高速影像處理晶片已經(jīng)可以勝任高像素 cmos 所產(chǎn)生的影像處理時(shí)間與能力的縮短；另外，大尺寸全片幅則以 kodak dcs pro14n、dcs pro/n、dcs pro/c 這一系列的數(shù)碼機(jī)身為號(hào)召，cmos未來跨足高階的影像市場(chǎng)產(chǎn)品，前景可期。 +1 (0) 贊同該答案 評(píng)論()
林權(quán)明
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林權(quán)明銘筑雅舍 9天前 你好。數(shù)碼相機(jī)ccd和cmos的區(qū)別有鑒于許多網(wǎng)友詢問 ccd 與 cmos 的主要差別。我們暫時(shí)撇開復(fù)雜的技術(shù)文字，透過簡(jiǎn)單的比較來看這兩種不同類型，作用相同的影像感光元件。
不管，ccd 或 cmos，基本上兩者都是利用矽感光二極體（photodiode）進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換的原理與各位手上具備“太陽(yáng)電能”電子計(jì)算機(jī)的“太陽(yáng)能電池”效應(yīng)相近，光線越強(qiáng)、電力越強(qiáng)；反之，光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號(hào)。
比較 ccd 和 cmos 的結(jié)構(gòu)，adc的位置和數(shù)量是 大的不同。簡(jiǎn)單的說，按我們?cè)谏弦恢v“ccd 感光元件的工作原理（上）”中所提之內(nèi)容。ccd每曝光一次，在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理，將每一行中每一個(gè)像素（pixel）的電荷信號(hào)依序傳入“緩沖器”中，由底端的線路引導(dǎo)輸出至 ccd 旁的放大器進(jìn)行放大，再串聯(lián) adc 輸出；相對(duì)地，cmos 的設(shè)計(jì)中每個(gè)像素旁就直接連著 adc（放大兼類比數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器），訊號(hào)直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 +1 (0) 贊同該答案 評(píng)論()
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