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分类: 网络与安全

2012-06-28 14:32:50

大家都知道,CCD材料比较昂贵,必有其昂贵的原因。
第一, CMOS传感器更容易制造、成本也远低于CCD产品。CMOS传感器采用标准的CMOS半导体芯片制造技术,很容易实现大批量生产,加之CMOS的每个感 光元件相互独立,即便有若干个元件出问题,也不会影响传感器的完整性。CMOS在制造成本方面拥有绝对的优势,其售价可做到只相当于同级CCD的三分之一 左右

第二,CMOS传感器可轻松实现较高的集成度。由于采用半导体工艺制造,厂商可以将时钟发生器、DSP处理芯片等周边电路与CMOS传感器本身整合在一起,从而实现整个图像捕获模块的小型化,也有效降低OEM客户的设计难度.
CCD传感器本体与周边电路无法整合,后者必须以独立的形式存在,平台设计难度大,也无法实现整个模块小型化,应用弹性远无法与CMOS相比拟。

第三,CMOS传感器采用主动式图像采集方式,感光二极管所产生的电荷直接由晶体管放大输出,这种做法虽然导致严重的噪声,但也令CMOS传感器拥有超低 功耗的优点。而CCD传感器的图像采集方式为被动式,必须借助外来电压才能让每个感光元件中的电荷移动,这个外加电压的强度通常都达到12-18V,此举 也导致CCD传感器在工作中需要耗费较多的能源(最高可达同规模CMOS传感器的十倍之多),发热量也明显高于CMOS产品。由于需要外来电压,CCD传 感器也就需要包括Power IC在内的电源管理电路,设计难度也远高于CMOS产品。

综上所述,CMOS传感器在制造成本、功能集成、功耗特性等三方面对于CCD有一定的优势,而CCD则在捕光灵敏度、像素规模及噪声控制等方面优于CMOS。



CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有本质的区别。CCD只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。而且CCD制造工艺较复杂,采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造,目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。成像方面:在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性,因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

    CCD和CMOS的区别:CCD是目前比较成熟的成像器件,CMOS被看作未来的成像器件。
    因为CMOS结构相对简单,与现有的大规模集成电路生产工艺相同,从而生产成本可以降低。从原理上,CMOS的信号是以点为单位的电荷信号,而CCD是以行为单位的电流信号,前者更为敏感,速度也更快,更为省电。现在高级的CMOS并不比一般CCD差,但是CMOS工艺还不是十分成熟,普通的 SMOS 一般分辨率低而成像较差。
    目前的情况是,许多低档入门型的数码相机使用廉价的低档CMOS芯片,成像质量比较差。普及型、高级型及专业型数码相机使用不同档次的CCD,个别专业型或准专业型数码相机使用高级的CMOS芯片。代表成像技术未来发展的X3芯片实际也是一种CMOS芯片。
    CCD与CMOS孰优孰劣不能一概而论,但一般而言,普及型的数码相机中使用CCD芯片的成像质量要好一些。
    CCD的坏点和修复问题:拍摄夜景时或盖上镜头盖长时间曝光时,影像上的色点不一定都是CCD坏点,有的是噪点,CCD温度降低后会有改善,通过固件(Firmware)升级有的也能改善。
    如果CCD真的有坏点可以说是无法维修的,因为那是CCD的硬件问题,对CCD的某个成像单元进行维修几乎是不可能的,也是不经济的,只有换相机或换CCD。
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