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什么是CCD影像感應器

發布時間:2017-07-25 | 文章來源:華恒智能科技原創

CCD:電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導體材料制成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器芯片轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,并借助于計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產生的信號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。


CMOS:互補性氧化金屬半導體CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一樣同為在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的制造技術和一般計算機芯片沒什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電) 和 P(帶+電)級的半導體,這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。然而,CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時,由于電流變化過于頻繁而會產生過熱的現象。


CCD的優勢在于成像質量好,但是由于制造工藝復雜,只有少數的廠商能夠掌握,所以導致制造成本居高不下,特別是大型CCD,價格非常高昂。在相同分辨率下,CMOS價格比CCD便宜,但是CMOS器件產生的圖像質量相比CCD來說要低一些。到目前為止,市面上絕大多數的消費級別以及高端數碼相機都使用CCD作為感應器;CMOS感應器則作為低端產品應用于一些攝像頭上,若有哪家攝像頭廠商生產的攝想頭使用CCD感應器,廠商一定會不遺余力地以其作為賣點大肆宣傳,甚至冠以“數碼相機”之名。一時間,是否具有CCD感應器變成了人們判斷數碼相機檔次的標準之一。


CMOS影像傳感器的優點之一是電源消耗量比CCD低,CCD為提供優異的影像品質,付出代價即是較高的電源消耗量,為使電荷傳輸順暢,噪聲降低,需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像傳感器將每一畫素的電荷轉換成電壓,讀取前便將其放大,利用3.3V的電源即可驅動,電源消耗量比CCD低。 CMOS影像傳感器的另一優點,是與周邊電路的整合性高,可將ADC與訊號處理器整合在一起,使體積大幅縮小。

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