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CCD和CMOS 谁是市场霸主?
浏览: 发布日期:2017-09-29

  两种感光元件,以它们制作出的不同的摄像机成为目前摄像机市场上两股不断较劲的,那么CCD和CMOS到底有什么不同呢:

  CCD,英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像一样,但它是把图像像素转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电容,能光线,并将影像转变成数字信号。经由外部电的控制,每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。

  CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件(常见的有TTL和CMOS),尤其是片幅规格较大的单反数码相机。虽然在用途上与过去CMOS电主要作为固件或计算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工艺,只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收光线后为电能,再透过芯片上的模-数转换器(ADC)将获得的影像讯号转变为数字信号输出。

  CCD与CMOS在感光单位即像素结构不同。CCD的感光元件除了感光二极管之外,还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元,感光二极管占据了绝大部分面积。而CMOS感光元件的构成比较复杂,除处于核心地位的感光二极管之外,它还包括放大器与模数转换电,每个成像点构成为一个感光二极管和三颗晶体管,而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分。

  相较于CMOS传感器,CCD感光元件中的有效感光面积大,在同等条件下可接收较强的光信号,对应的输出电信号也更强;从输出结果方面来讲,就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器丰富、锐度较差、图像细节丢失情况严重且噪点明显。

  另外,CCD与CMOS在ADC(模数转换器)和数量的不同。CCD每行像素点只对应着一个ADC,感光元件每一次,在快门关闭后进行像素转移处理,由控制电以串行的方式依序传入"缓冲器"中,由底端的线引导输出至CCD旁的放大器进行放大,再ADC输出;相对地,CMOS的设计中每个像素点旁连着一个ADC,信号直接放大并转换成数字信号。

  CD传感器中每一个感光元件的信号能形成统一的输出,这些输出数据经放大器统一处理之后,每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大;而CMOS每一个感光元件携带一个ADC,无法每个像点的放大率严格一致,致使放大后的图像数据无法很好的还原拍摄物体的原貌。最终体现在输出结果上就是图像中不可避免地出现噪点,图像品质、抗噪性远低于低于CCD传感器。

  CMOS传感器通常比CCD传感器低10倍的感光度。人眼能看到1Lux照度(满月的夜晚)以下的目标,CCD传感器通常能看到比人眼略好,大约能看到在0.1~3Lux照度以下的目标,是CMOS传感器感光度的3到10倍。

  CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内,CMOS传感器有固定比CCD传感器高10倍的噪音,固定的图案噪音始终停留在屏幕上好像那就是一个图案,因为CMOS传感器在10Lux以下基本没用,因此在工业场所、高端会所等重要点摄像机都是用了CCD传感器。CMOS传感器一般用于非常低端的家用产品。

  CMOS由于构造上的不同,在价格上比CCD更加的优惠,在制作工艺上没有CCD复杂,重要点摄像机都是用了CCD传感器。CMOS传感器一般用于非常低端的家用产品。

  以上分析看似CCD占据市场有利地位,但是不断发展的高科技使CMOS在感光、成像上渐渐不输于CCD。所以,CMOS发展的前景一片大好。

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