鏡頭成像CCD與CMOS傳感技術(shù)原理與發(fā)展前景對(duì)比

時(shí)間：2023-04-12  10:40:14  來(lái)源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 99

CCD與CMOS傳感器是當(dāng)前被普遍采用的兩種圖像傳感器，兩者在傳感技術(shù)原理及作用上有何區(qū)別？SONY FCB系列自動(dòng)對(duì)焦攝像機(jī)采用的是哪種傳感器？又有哪些優(yōu)勢(shì)呢？

CCD與CMOS傳感器都是利用感光二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而其主要差異是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送的方式不同。

CCD與CMOS傳感器

一、傳感技術(shù)原理

1、 CCD

攝像機(jī)中的CCD是指電荷藕合器件（Charge CoupLED DevICe），它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線(xiàn)轉(zhuǎn)變成電荷，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤(pán)卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來(lái)修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線(xiàn)照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫(huà)面。

CCD根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可分為線(xiàn)陣CCD，面陣CCD。面陣CCD又分為全幀型，幀轉(zhuǎn)移型，行間轉(zhuǎn)移型，TDI型，等等。

2、CMOS

攝像機(jī)中的CMOS則是指互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體（Complementary Metal-Oxide SEMIconductor）和CCD一樣同為在數(shù)碼相機(jī)中可記錄光線(xiàn)變化的半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒(méi)什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶–電） 和 P（帶+電）級(jí)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。

CMOS傳感器

二、CCD與CMOS傳感器的前景

CCD在影像品質(zhì)等方面均優(yōu)于CMOS，而CMOS則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。不過(guò)，隨著CCD與CMOS傳感器技術(shù)的進(jìn)步，兩者的差異將逐漸減小，新一代的CCD傳感器一直在功耗上作改進(jìn)，而CMOS傳感器則在改善分辨率與靈敏度方面的不足。相信不斷改進(jìn)的CCD與CMOS傳感器將為我們帶來(lái)更加美好的數(shù)碼影像世界。

三、CMOS傳感器成為主流

但在大多數(shù)可見(jiàn)光成像應(yīng)用中，CMOS成像的性能均優(yōu)于CCD，這也是CMOS逐漸在大部分應(yīng)用領(lǐng)域取代了CCD的原因。

SONY FCB自動(dòng)對(duì)焦攝像機(jī)的H系列、EH/CH系列、EV/CV系列、ER/CR系列均采用了CMOS傳感器，其分辨率和靈敏度也在得到不斷改善，在SONY新一代攝像機(jī)中，FCB-EV9500M采用的是1/1.8英寸型STARVIS  CMOS傳感器，搭配30倍加強(qiáng)光學(xué)變焦，具有高清晰度、高感光度及高靈敏度，彰顯CMOS優(yōu)點(diǎn)。