从四大方面分析C中山棋牌游戏 CD传感器与CMOS传感器的优劣
时间: 2020-08-29 14:56 浏览次数: 当前栏目:行业新闻编辑:中山手机棋牌游戏
CCD传感器与CMOS传感器两者在结构、性能和技术上均不尽相同,在此我将两者作一个简单的比较,使广大读者对CCD和CMOS能有く一个比较▽初步的认识。CCD和CMOS传感器是目前最常见的数字

  CCD传感器与CMOS传感器两者在结构、性能和技术上均不尽相同,在此我将两者作一个简单的比较,使广大读者对CCD和CMOS能有く一个比较▽初步的认识。

  CCD和CMOS传感器是目前最常见的数字图像传感器,广泛应用于数码相机、り数码摄像机、照相手机和摄像头等产品上。两者在结构、性能和技术上均不… 牛牛游戏尽相同,在此我将两者作一个简单的比较,使广大读☆♀者对CCD和CMOS能有一个比较▉初步的认识,在选购相关产品时也能做到心中有数。

#  CCD与CMOS传感器的结构比较

  CCD(Charge なCoupled Device),即“电荷耦合器件”,是一种感光半导体芯片,用于捕捉图形,但CCD没有能力记录图形数据,也没有能力永久保存,所有图形数据都会不停留地送入一个模◇数转换器,一个信号处理器以及一个存储设备。1970美国贝尔实验室发明了有CCD。二十年后,人们利用这一技术制造了数码相机,将影像处理行业推进到一个全新领域。 CMOS(ほComplementary Metal Oxide Semiconductor),即“互补金属氧化物【】半导体”。它是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导所需的大量资と料。有人发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器,其便于大规【】模生产和成本低廉的特性是商家们梦寐以求的。

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  CCD和CMOS在制造上的主要区别主要是CCD是集成在█半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称为金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有←本质的区别,都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,这种转换的原理与太阳能电子计算机的太阳能电池效应相近,光线越强、电力越强;反之,光线越弱、电力也越弱。根据此原理将图像转换为数字数据,而其主要$差异是数字数据ぶ传送▆的方式不同。

  比较CCD和CMOS的结构,ADC(数模转换器)的位置和数量是最大的卐 不同。CCD每曝光一次,在快门关闭后进行像素转移处理,将每一行中每一个像素的电荷信号依序传入“缓冲器”中,由底端的线路引导输出至CCD边缘的放大器进行放大,再串联ADC输出;而CMOS的设计中每个像素旁边都直接连着ADC,电荷信号直接る放大并转换成数字信号°。造成这种差异的原因在于CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个像素的数据可汇聚至边ぼ缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个像素的数据。

  CCD与CMOS传感器的技术比较

  CCD存储的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制▽电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂而且速度较慢。而CMOS传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)◆信号,信号读取十分简单,还能同时处理各单元的图像信息,速度也比CCD快很多。CCD制作技术起步早,技术成熟,采用PN结ぅ或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪声,成像质量相对CMOS有一定优势。由【】于CMOS集成度高,各光电传感元件、电路之间距离很近,相互之间的光、电、磁干扰较严★重,噪声对图像质量影响很大,使CMOS很长一段时间无法投入实用。近几ば年,随着CMOS电路消噪技术的不断发展,CMOS的性能已经与CCD相差无几了。

  CCD与CMOS传感器的性?能比较

  ISO感光度:由于CMOS每个像素由四个晶体管与一个感光二极管构成,囍还包含了放大器与数模转换电路,过多的额外设备缩小了单一像素感光区域的表面积,因此相同像素下,同样的@尺寸,CMOS的感光度会低于CCD。

  分辨率:由于CMOS传感器的每个像素都比CCD传感器复杂,其像素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比z较相同尺寸的CCD与CMOS时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器。

  噪点:由于CMOS每个感光二极管そ都需搭配一个放大器,如果以百万像素计,那么就需要百万个以上的放大器,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放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪点就会增加很ゐ多,影响图像品质。

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【】

  耗电量:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出;而CCD传感器为被动式采集,必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加▃▂电压通常需要12~▋18V,〓因此CCD还必须有更精密的电源线路设计和耐压强度,高驱动电压使CCD的耗电量远高于CMOS。□CMOS的耗电量仅为CCD的1/8到1/10。

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  成本:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing ♂Ψきぺgenerator或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可□ 以节省外围芯片的成本;而CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个像素不能运行,就会导致一整男排的数据不能べ传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破5◣0%的水平,因此,CCD传感器的制造成本会高于CMOS传感器。ぷ㎡

  CCD与CMOS传感器的前景

  CCD在影像品质等方面均优于CMOS,而CMOS则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCD与CMOS传感器技术的进步,两者的差异将逐渐减小,新一代▲的CCD传感器一直在功耗上作改进,而CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足。相信も不断改进的CCD与CMOS传感器将为我们带来更加美好的数码影像世界ご。

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