? ? 首先說一下在閉路電視監控中攝像機的CCD 和CMOS 的結構，ADC的位置和數量是最大的不同。簡單的說，CCD每曝光一次，在快門關閉后進行像素轉移處理，將每一行中每一個像素（pixel）的電荷信號依序傳入“緩沖器”中，由底端的線路引導輸出至 CCD 旁的放大器進行放大，再串聯 ADC 輸出；相對地，CMOS 的設計中每個像素旁就直接連著 ADC（放大兼類比數字信號轉換器），訊號直接放大并轉換成數字信號。

兩者優缺點的比較

　　　　　　CCD ?? 　　　　　　　　　　　CMOS?
???設計?? ? 　單一感光器 ??　　　　　　　　 ?感光器連接放大器?
???靈敏度 ?　 同樣面積下高 ?　　　　　　　　感光開口小，靈敏度低?
???成本線路　 品質影響程度高，?? 　　　　　 成本高 ???CMOS整合集成，成本低?
???解析度 ? 　連接復雜度低，解析度高??　　　低，新技術高?
???噪點比 ? 　單一放大，噪點低 ?? 　　　　　百萬放大，噪點高?
???功耗比 ? 　需外加電壓，功耗高 ?　　　　　直接放大，功耗低

? ? 由于構造上的基本差異，我們可以表列出兩者在性能上的表現之不同。CCD的特色在于充分保持信號在傳輸時不失真（專屬通道設計），透過每一個像素集合至單一放大器上再做統一處理，可以保持資料的完整性；CMOS的制程較簡單，沒有專屬通道的設計，因此必須先行放大再整合各個像素的資料。

? ? 整體來說，CCD與CMOS 兩種設計的應用，反應在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪點與耗電量等，不同類型的差異：

? ?ISO 感光度差異：由于CMOS 每個像素包含了放大器與A/D轉換電路，過多的額外設備壓縮單一像素的感光區域的表面積，因此相同像素下，同樣大小之感光器尺寸，CMOS的感光度會低于CCD。

? ? 成本差異：CMOS 應用半導體工業常用的MOS制程，可以一次整合全部周邊設施于單晶片中，節省加工晶片所需負擔的成本和良率的損失；相對地 CCD 采用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另辟傳輸通道，如果通道中有一個像素故障（Fail），就會導致一整排的訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟傳輸通道和外加 ADC 等周邊，CCD的制造成本相對高于CMOS。

? ? 解析度差異：在第一點“感光度差異”中，由于 CMOS 每個像素的結構比 CCD 復雜，其感光開口不及CCD大， 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優于CMOS。不過，如果跳脫尺寸限制，目前業界的CMOS 感光原件已經可達到1400萬像素 / 全片幅的設計，CMOS 技術在量率上的優勢可以克服大尺寸感光原件制造上的困難，特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。

? ? 噪點差異：由于CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器，如果以百萬像素計，那么就需要百萬個以上的ADC 放大器，雖然是統一制造下的產品，但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大器的CCD，CMOS最終計算出的噪點就比較多。

? ? 耗電量差異：CMOS的影像電荷驅動方式為主動式，感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD卻為被動式， 必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅動電壓使 CCD 的電量遠高于CMOS。

? ? CMOS傳感器與CCD傳感器的比較? CCD，(Charge Coupled Device)，即“電荷耦合器件”，以百萬像素為單位。數碼相機規格中的多少百萬像素，指的就是CCD的分辨率。CCD是一種感光半導體芯片，用于捕捉圖形，廣泛運用于掃描儀、復印機以及無膠片相機等設備。與膠卷的原理相似，光線穿過一個鏡頭，將圖形信息投射到CCD上。但與膠卷不同的是，CCD既沒有能力記錄圖形數據，也沒有能力永久保存下來，甚至不具備“曝光”能力。所有圖形數據都會不停留地送入一個“模-數”轉換器，一個信號處理器以及一個存儲設備(比如內存芯片或內存卡)。CCD有各式各樣的尺寸和形狀，最大的有2×2平方英寸。1970美國貝爾實驗室發明了CCD。二十年后，人們利用這一技術制造了數碼相機，將影像處理行業推進到一個全新領域。

? ? CMOS,(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即“互補金屬氧化物半導體”。它是計算機系統內一種重要的芯片，保存了系統引導所需的大量資料。有人發現，將CMOS加工也可以作為數碼相機中的感光傳感器，其便于大規模生產和成本低廉的特性是商家們夢寐以求的.

CCD和CMOS的技術對比

從技術的角度比較，CCD與CMOS有如下四個方面的不同：

? ? 信息讀取方式：CCD電荷耦合器存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實施轉移后讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為復雜。CMOS光電傳感器經光電轉換后直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單。 　　

? ? 速度：CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下，以行為單位一位一位地輸出信息，速度較慢；而CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像信息，速度比CCD電荷耦合器快很多。 　　

? ? 電源及耗電量：CCD電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大；CMOS光電傳感器只需使用一個電源，耗電量非常小，僅為CCD電荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光電傳感器在節能方面具有很大優勢。 　　

? ? 成像質量：CCD電荷耦合器制作技術起步早，技術成熟，采用PN結或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質量相對CMOS光電傳感器有一定優勢。由于CMOS光電傳感器集成度高，各光電傳感元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較嚴重，噪聲對圖像質量影響很大，使CMOS光電傳感器很長一段時間無法進入實用。近年，隨著CMOS電路消噪技術的不斷發展，為生產高密度優質的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。

? ? 目前，CCD技術主要掌握在索尼、佳能、奧林巴斯等幾大廠商手中。主流的數碼相機均采用CCD作為光敏傳感器件，像素數一般為三百萬左右。其制造工藝復雜，功耗大，成本較高。未來，采用CCD傳感器的數碼相機將繼續朝著提高像素數，增加拍攝功能，提高照片質量的方向發展，力爭在各項指標上早日達到傳統相機的標準。

? ? 采用CMOS傳感器的數碼相機一般低于130萬像素，主要面向以家庭、個人用戶為主的低端市場。其時尚化、多功能、價格低的優勢受到了普通消費者的歡迎。國內的數碼相機廠商對CMOS數碼相機傾注了極高的熱情，包括海鷗、先科、喜馬拉雅等先后推出了相應產品。?? CMOS可塑性較高，未來除了數碼相機之外，將在傳真機、掃描儀、數字攝像機、安全偵測系統等方面得到廣泛應用。目前市場上CMOS產品不多，但在美國，包括Intel、ATI在內的多家公司都在積極研發相關產品。今年7月，歐洲的獨立半導體研究機構IMEC公布了兩個有關CMOS的研發項目，其中探索CMOS技術極限的“Advanced Device Implementation Program”，其目標是確立國際半導體技術規劃（ITRS）的最新版本，并提出面向60nm～30nm的技術。

轉載于:https://www.cnblogs.com/Akagi201/archive/2012/03/22/CMOS_vs_CCD.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CCD与CMOS摄像头的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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