CCD与CMOS图像传感器差异

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：CCD与CMOS图像传感器都利用光敏二极管进行光电转换，主要差异是数字数据传输方式不同。因此在像素尺寸相同的情况下，CMOS图像传感器的灵敏度要低于CCD图像传感器。因此与只有一个放大器的放在芯片边缘的CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器的噪声会增加很多，影响图像品质。4）CMOS图像传感器的价格比CCD图像传感器低。图2.42 CCD与CMOS图像传感器

CCD与CMOS图像传感器都利用光敏二极管进行光电转换，主要差异是数字数据传输方式不同。CCD每一行中每一个像素的电荷数据依次传送到下一像素中，由最端部分单元输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。而CMOS图像传感器中每个像素都会邻接一个放大器及A-D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。另外，CCD图像传感器的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理。而CMOS图像传感器数据在传送距离较长时会产生噪声，必须先放大，再整合各个像素数据。

CCD与CMOS图像传感器在效能与应用上也有诸多差异（见图2.42），包括：

1）灵敏度差异由于CMOS图像传感器的每个像素有4个晶体管与1个光敏二极管构成，含放大器与A-D转换电路，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下，CMOS图像传感器的灵敏度要低于CCD图像传感器。

2）分辨率差异CMOS图像传感器的每个像素都比CCD图像传感器复杂，其像素尺寸很难达到CCD图像传感器的水平，因此比较相同尺寸的CCD图像传感器与CMOS图像传感器时，CCD图像传感器的分辨率通常会优于CMOS图像传感器的水平。

3）噪声差异由于CMOS图像传感器的每个光敏二极管都必须搭配一个放大器，而放大器属于模拟电路，很难让每个放大器所得到的结果保持一致。因此与只有一个放大器的放在芯片边缘的CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器的噪声会增加很多，影响图像品质。(www.chuimin.cn)

4）CMOS图像传感器的价格比CCD图像传感器低。

5）CMOS图像传感器的耗电量比CCD图像传感器的耗电量低。

图2.42 CCD与CMOS图像传感器

CCD与CMOS图像传感器差异

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