CMOS与CCD的区别是什么?

CMOS与CCD对比
CMOS CCD
成像原理 光电转换
工艺难度 工艺简单 工艺较为复杂
成本高低 成本低廉 成本较高
像素高低 相比较低 相对较高

  1. ISO感光度差异:由于CMOS每个画素包含了放大器与A/D转换电路(模拟/数字转换电路),过多的额外设备压缩单一画素的感光区域的表面积,因此在相同画素下,同样大小之感光器尺寸,CMOS的感光度会低于CCD。
  2. 成本差异:CMOS应用半导体工业常用的MOS,可以一次整合全部周边设施于单芯片中,节省加工芯片所需负担的成本和良率的损失;相对地 CCD采用电荷传递的方式输出信息,必须另辟传输信道,如果信道中有一个画素故障,就会导致一整排的信号无法传递,因此CCD的良率比CMOS低,加上另辟传输通道和外加ADC等周边,CCD的制造成本相对高于CMOS。
  3. 分辨率差异:在第一点‘感光度差异’中,由于CMOS每个画素的结构比CCD复杂,其感光开口不及CCD大,相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时,CCD感光器的分辨率通常会优于CMOS。
  4. 噪声差异:由于CMOS每个感光二极管旁都搭配一个ADC放大器,如果以百万画素计,那么就需要百万个以上的ADC放大器,虽然是统一制造下的产品,但是每个放大器或多或少都有些微的差异存在,很难达到放大同步的效果,对比单一个放大器的CCD,CMOS最终计算出的噪声就比较多。
  5. 功耗差异:CCD操作电压5-15V,消耗功率2-5W;CMOS操作电压3-5V,消耗功率20-50mW

引言

CMOS与CCD作为成像器件,是将光信号通过相关元器件转化为电信号,主要用于各类电子产品的成像模块中,最典型的就是相机设备!

相同点

都是通过使用硅感光二极管(photodiode)进行光与电的转换,将光信号转换为电信号。

不同点

互补式金属氧化半导体 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)

        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

        原理——CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器,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。

Im——详解CMOS图像传感器的工作原理-电子发烧友网https://www.elecfans.com/d/1201507.html

光电耦合组件 CCD(Charge Coupled Device)

        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。每一列的像素点都是串联相关的,当一个像素点出现问题时,会导致该一列的像素都出现问题。

CCD的工作原理_电荷_移位_电压https://www.sohu.com/a/545600960_120200283CCD的突出特点是以电荷作为信号的载体,不同于大多数以电流、电压为信号载体的器件。

视频简述:【回形针化】CMOS与CCD有何不同_哔哩哔哩_bilibili

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