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CCD与CMOS图像传感器特点比较
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CCD与CMOS图像传感器特点比较
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ccd与cmos的区别及六大硬件技术指标
ccd与cmos的区别及六大硬件技术指标
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ccd与cmos的区别及六大硬件技术指标
CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
CCD的比较显著特点是：
1.技术成熟
2.成像质量高
3.灵敏度高，噪声低，动态范围大;
4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像;
5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确。
评价一个CCD传感器好坏的指标有很多，例如像素数、CCD尺寸、信噪比等等。其中像素数以及CCD的尺寸是最重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。
我们可以把我们所拍摄到的画面理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响。
因此，CCD的像素数量应该越多越好。但是为了得到更好的画质而增加了CCD的像素数后又必定会导致一个问题，那就是CCD制造成本的增加以及成品率下降。
所以针对成本等一系列的问题，一种成本更低、功耗更低以及高整合度的CMOS传感器横空出世了。
CMOS本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。
CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带负电的N极和带正电的P极的半导体，这两个一正一负互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和转换成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。
CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
CMOS的光电信息转换功能与CCD的基本相似，区别就在于这两种传感器的光电转换后信息传送的方式不同。
CMOS具有读取信息的方式简单、输出信息速率快、耗电省（仅为CCD芯片的1/10左右）、体积小、重量轻、集成度高、价格低等特点。
正是考虑到CMOS传感器的制作成本以及成品率都要高于CCD传感器，所以几个知名厂商自2000起就开始加大对CMOS这种传感器的研发工作，目前CMOS的成长率已经达到了几倍于CCD的水平。
我们可以看到，即使在早期尼康公司的数码单反产品中还会有一些型号的相机使用CCD传感器，但是无论是尼康、索尼还是佳能在近几年所推出的数码相机里，我们基本已经很难再看到CCD的踪影了。
虽然使用CMOS传感器会节约相机的成本，但是成像质量对于相机来说仍然是最重要的，CMOS相比起CCD来说最大的致命伤就是画质，这是因为早期的CMOS有个明显的缺点，就是在电流变化时频率变快，因此不可避免的会产生热量，最终造成画面出现杂点影响成像质量。
如果拿CCD和CMOS这两种传感器来比较的话，CCD这种传感器的最大的优点在于成像质量高，而CMOS最大的优点就在于成本低便于批量生产，而随着CMOS的缺点在不断的被完善。
目前一些中画幅数码相机或数码后背仍然在使用CCD传感器，这是因为不同产品对画质有着不同的要求，所以那些中画幅的数码产品也的价格也往往会高出普通数码相机许多。
因此，可以说将来的相机市场的主要发展方向仍然会是以CMOS作为核心，并在这个基础上不断提高CMOS的分辨率以及灵敏度等等。
时代在进步，节约成本是每个商家都在坚持的经商法则，CCD的未来不一定在相机市场里，在其他领域，CCD也会凭借着自身的优势而被广泛的使用。
科技不断发展，我相信在未来的某一天，一定会有更多种类的传感器出现，这也只是时间的问题，到那时我们回望过去，看看我们曾经经历过的胶片时代、CCD时代和CMOS时代，一定会由衷的感叹科技日新月异的飞速发展。
CCD 与 CMOS 的比较
1、成像过程
CCD 和 CMOS 使用相同的光敏材料，因而受光后产生电子的基本原理相同，但是读取过程不同：CCD 是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移，整个电路非常复杂，读出速率慢；CMOS 则以类似 DRAM的方式读出信号，电路简单，读出速率高。
采用特殊技术的CCD读出电路比较复杂，很难将A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储功能集成到一块芯片上，一般需要 3～8 个芯片组合实现，同时还需要一个多通道非标准供电电压。
借助于大规模集成制造工艺，CMOS图像传感器能非常容易地把上述功能集成到单一芯片上，多数CMOS图像传感器同时具有模拟和数字输出信号。
3、电源、功耗和体积
CCD 需多种电源供电，功耗较大，体积也比较大。CMOS 只需一个单电源（3V~5 V）供电，其功耗相当于 CCD 的1/10，高度集成CMOS 芯片可以做的相当小。
4、性能指标
CCD 技术已经相当成熟，而 CMOS 正处于蓬勃发展时期，虽然目前高端CMOS图像质量暂时不如CCD，但有些指标（如传输速率等方面）已超过CCD。由于CMOS具有诸多优点，国内外许多机构已经应用CMOS图像传感器开发出众多产品。
CCD与CMOS图像传感器的六大硬件技术指标
有时大家可能有这样的疑问，同样是高清网络摄像机为什么图像效果会有差异呢？使用同样的配件，为什么晚上的效果也不同呢？其实这是与我们使用的sensor（即图像传感器）的硬件技术指标相关的，不管是CCD还是CMOS图像传感器，主要有&像素、靶面尺寸、感光度、电子快门、帧率、信噪比&这六大硬件技术指标。
传感器上有许多感光单元，它们可以将光线转换成电荷，从而形成对应于景物的电子图像。而在传感器中，每一个感光单元对应一个像素（Pixels），像素越多，代表着它能够感测到更多的物体细节，从而图像就越清晰，像素越高，意味着成像效果越清晰。
关联一下我们中维世纪的产品：100W网络摄像机分辨率是，两个值相乘得出的就是像素值，就是近100万个像素点，130W的分辨率是，像素值就是近130万个像素点。从图像效果上看，130W的效果比100W的要好一些。
靶面尺寸：
图像传感器感光部分的大小，一般用英寸来表示。和电视机一样，通常这个数据指的是这个图像传感器的对角线长度，如 常见的有1/3英寸，靶面越大，意味着通光量越好，而靶面越小则比较容易获得更大的景深。
比如1/2英寸可以有比较大的通光量，而1/4英寸可以比较容易获得较大的景深。&关联一下我们中维世纪的产品：100W产品是1/4英寸，130W是1/3英寸，200W是1/2.7英寸，大家从画面上就能感知到上面提到的靶面尺寸的不同带来的图像画质的变化。
即是通过CCD或CMOS以及相关的电子线路感应入射光线的强弱。感光度越高，感光面对光的敏感度就越强，快门速度就越高，这在拍摄运动车辆，夜间监控的时候尤其显得重要。
这就是解释了为什么不同的摄像机夜视会有很大差别，感光度的单位是V/LUX-SEC，V（伏）就是我们通常说的电压的单位，LUX-SEC：是光强弱的单位，这个比值越大，夜视效果越好。
电子快门：
是比照照相机的机械快门功能提出的一个术语。其控制图像传感器的感光时间，由于图像传感器的感光值就是信号电荷的积累，感光越长，信号电荷积累时间也越长，输出信号电流的幅值也越大。电子快门越快，感光度越低，适合在强光下拍摄。
既指单位时间所记录或者播放的图片的数量。连续播放一系列图片就会产生动画效果，根据人类的视觉系统，当图片的播放速度大于15幅/秒（即15帧）的时候， 人眼就基本看不出来图片的跳跃；在达到24幅/s～30幅/s（即24帧到30帧）之间时就已经基本觉察不到闪烁现象了。
每秒的帧数（fps）或者说帧率表示图形传感器在处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的视觉体验。
是信号电压对于噪声电压的比值，信噪比的单位用dB来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是AGC（自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。
信噪比的典型值为45～55dB，若为50dB，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60dB，则图像质量优良，不出现噪声，信噪比越大说明对噪声的控制越好。这个参数关系的图像中噪点的数量，信噪比越高，给人感觉画面越干净，夜视的画面中点状的噪点就越少。
目前，CCD在性能方面还仍然优于CMOS。不过，随着CMOS图像传感器技术的不断进步，在其本身具备的集成性、低功耗、低成本的优势基础上，噪声与敏感度方面有了很大的提升，与CCD传感器差距不断缩小。甚至有些业内人士认为，未来的传感器市场，应是CMOS的天下。那么，到底哪一种传感器更适合工业相机市场呢？或者哪一种传感器更适应以后的需求？
对于以上问题，答案是显而易见的：在选择某种芯片时有很多需要权衡考虑的问题。
CCD和CMOS图像传感器各有利弊，在整个图像传感器市场上它们既是一种相互竞争又是一种相互补充的关系，而有些时候，两种传感器之间是互补的，可以适用在不同的应用场合。不论是哪种传感器比较强大，他们技术的进步无疑都将极大推动图像传感器市场及机器视觉行业的发展。当前页面：&&&&&工业CCD与CMOS究竟有什么区别？
工业CCD与CMOS究竟有什么区别？
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摘要：本文对工业CCD与CMOS成像技术的具体区别进行了详细介绍，供借鉴参考。
　　　工业CCD与CMOS的差别：　　CCD和CMOS是现如今使用最广泛的图像工艺技术，它们的基本差别就在于自己的传送方法，首先，我们来看噪声差别。因为CMOS每配置一个放大器都需要搭配一个感光二极管，如果顾客需要百万像素的话，那么放大器就需要配置上百个，然而放大器属于模拟电路，很难让所得到的结果保持一致;但是CCD就只需要使用一个放大器，放到芯片的边缘就行了，跟CMOS相比较的话，工业CCD的噪音相对减少很多，同时也很大程度上提高了图像的质量。　　其次，耗电量的差别。CMOS使用的采集方式是主动的，电荷通过感光二极管所产生，之后会通过电晶体直接放大输出;CCD的采集方式是被动式的，所以一定要在外面添加一个十二到十八伏的电压，从而让每个像素当中的电荷都转移到传输通道当中，也因此CCD需要设计出更加精密的耐压强度和电源电路，同时也让CCD的耗电量高出CMOS很多。　　另外，灵敏度的差别。因为CMOS信号是通过点作为单位电荷信号的，而且CCD是用行为单位的电信号，读取信号的时候，CMOS是直接读取，CCD则是间接读取，所以在像素尺寸都一样的基础上，CCD的灵敏度比CMOS高。　　最后，成本的差别。因为CMOS跟现有的大规模集成电路生产工艺是一样的，可以一次全部整合周边设施到传感器的芯片当中，从而节约了外围芯片的成本，但是CCD则采用了电荷传递的方法输出数据，只要其中有一个像素传送出现故障，就会导致一整排数据没办法传送，所以控制CCD成品输出率比CMOS困难，所以CCD的制造成本也比CMOS高。　　这就是本文针对工业CCD与CMOS的差别做出的相关介绍，希望这些内容能让大家知道这两种技术之间的差别，每种设备之间都有哪些不足和优势，当您想要选择这类图像工艺技术的时候，可以先了解自己的使用需求，然后选择符合自己需求的技术。
审核编辑(王静)
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　　导语： 关于 cmos 和
这两个词我想喜欢相机的朋友应该都不陌生吧，现在的主流相机基本上都是这两种类型的。但是我们知道归知道，真正了解它的朋友有多少呢?两者有什么区别?孰好孰坏?相信在在电脑前的朋友知道的并不多吧，这就为我们购买相机带来了很大的不便。　　下面小编就来为大家介绍一下 cmos和ccd两个成像器的区别都有哪些 吧!　　先来说一下两者的特点：　　cmos 成像器的特点是体积小重量轻，使用时的功耗较小，性能比较稳定，寿命也比较长，有很好的抗冲击和抗震动的效果。而且其灵敏度较高，噪声比较小，反映的速度也很快，对图像处理后，图像的变形量较小，不会出现残相。还有就是它适合大规模的集成生产，生产成本也比较低。　　ccd 成像器的特点是 , 它有着非常高的集成性，照片的读取速度也很快，但是他的噪音比较大，再加上 ccd 图像 传感器 中的集成度比较高，内部的各元件的距离很近，所有会相互干扰，对相机的成像质量造成一定的影响。　　再来说一下两者的本质区别。　　从结构上来说， cmos 的结构是比较简单的，所以生产成本不会太高，而且它要比 ccd 的反应更加快、更加省电，这就是为什么很多低档入 门 级相机都会选择 cmos 芯片的原因了，普通的 cmos 的分辨率和成像效果是比较差的。但高端一些的 cmos 的成像效果却不会比 ccd 低出多少，大家不要以点带面。　　从两者的工作原理来看， ccd 的优势在于成像质量比 cmos 的好，但缺点也很明显，它的工艺太过复杂，能够掌握其技术的厂商是少之又少，所以价格注定不会便宜，尤其是一些大型 ccd 元件，价格更是高的令人难以接受。所以现在的相机市场上，高端相机一般都是以使用 ccd 的成像器，来彰显身份和地位。　　而 cmo s 成像器最大的优势就是省电了，同样的电池，同样的配置， cmos 能够比 ccd 多使用 1-2 个小时，因为有它只有在电路接通的时候才会消耗电，而 ccd 却每时每刻都在耗电，所谓的 &电老虎&说的就是它。　　总结： 以上就是小编为大家整理介绍的 cmos 和 ccd 成像器的区别了，大家有没有看明白呢?总的来说， cmos 的成本较低，适用于低端相机市场， ccd 的成本较高，适用于高端相机市场。但也不是绝对的，凡事都有例外。希望小编的文章能够帮到大家。&
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