CCD傳(chuan) 感器和CMOS傳(chuan) 感器是目前最常見的兩(liang) 種數字圖像傳(chuan) 感器，廣泛運用於(yu) 各類工業(ye) 相機，個(ge) 人數碼相機，手機相機及攝像機等數字成像產(chan) 品。本文談CCD圖像傳(chuan) 感器和CMOS圖像傳(chuan) 感器的區別。

    什麽(me) 是CCD傳(chuan) 感器？

    CCD（ChargeCoupledDevice），即“電荷耦合器件”，它是數字和機器視覺相機中用於(yu) 捕捉靜止和移動物體(ti) 的一種傳(chuan) 感器，以百萬(wan) 像素為(wei) 單位。數碼相機規格中的多少百萬(wan) 像素，指的就是CCD的分辨率。CCD是一種感光半導體(ti) 芯片，用於(yu) 捕捉圖形，廣泛運用於(yu) 掃描儀(yi) 、複印機以及無膠片相機等設備。與(yu) 膠卷的原理相似，光線穿過一個(ge) 鏡頭，將圖形信息投射到CCD上。但與(yu) 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(hui) 不停留地送入一個(ge) “模-數”轉換器，一個(ge) 信號處理器以及一個(ge) 存儲(chu) 設備（比如內(nei) 存芯片或內(nei) 存卡）。在CMOS圖像傳(chuan) 感器引入之前，CCD傳(chuan) 感器被工業(ye) 機器視覺係統廣泛用於(yu) 質量檢查，檢查和控製。

    什麽(me) 是CMOS成像傳(chuan) 感器？

    CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor），即“互補金屬氧化物半導體(ti) ”，這是一種為(wei) 集成電路供電的技術。它是計算機係統內(nei) 一種重要的芯片，保存了係統引導所需的大量資料。CMOS型圖像傳(chuan) 感器及互補金屬氧化物場效應管。其工作原理是，外界光照射到像素陣列後，發生光電效應，在像素單元內(nei) 產(chan) 生相應的電荷，最後轉換成數字圖像輸出。 CMOS技術為(wei) 當今的許多電子設備提供動力，包括電池，微處理器，數字和智能手機相機。 與(yu) CCD傳(chuan) 感器不同，CMOS傳(chuan) 感器不需要特殊的製造技術。

CCD的全稱是ChargeCoupled Device，電荷耦合器件圖像傳(chuan) 感器，於(yu) 1969年由美國貝爾實驗室發明。CMOS的全稱是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體(ti) 圖像傳(chuan) 感器，是一種集成電路的設計工藝，用戶非常廣泛。相對而言，CCD在初期具備分辨率高，靈敏度好，全域快門的特點，而CMOS則具備集成度高，功耗低，成本低的特點。與(yu) CCD產(chan) 品相比，CMOS是標準工藝製程，可利用現有的半導體(ti) 設備，不需額外的投資設備，且品質可隨著半導體(ti) 技術的提升而進步。隨著工藝水平的提高，CMOS圖像傳(chuan) 感器迅速解決(jue) 了分辨率和靈敏度的劣勢，並且在大尺寸元件上的價(jia) 格優(you) 勢和視頻錄製方麵的優(you) 勢更加的明顯，直接導致了CMOS的全麵勝出。

    由於(yu) 二者結構的不同，導致兩(liang) 者在性能方麵也各有所長

    CMOS：響應快，功耗低，噪點高，不均勻，畫質受噪聲影響多，ISO較小

    CCD：響應慢，功耗高，噪點低，均勻，畫質高，ISO較高

    與(yu) 較新的CMOS傳(chuan) 感器不同，CCD傳(chuan) 感器需要特殊的製造，而這通常更昂貴。 因此，CCD傳(chuan) 感器通常具有非常高的質量和光敏感性，能夠以較低的噪音提供清晰的圖像。

    CMOS傳(chuan) 感器製造和使用大多數微處理器使用的傳(chuan) 統製造技術便宜。 他們(men) 也被認為(wei) 是更好的能源效率。 根據Jacob Fraden的“現代傳(chuan) 感器手冊(ce) ”，CCD傳(chuan) 感器可以消耗高達100倍的相對CMOS圖像傳(chuan) 感器的功率。

    1.信息讀取方式：CCD電荷耦合器存儲(chu) 的電荷信息，需在同步信號控製下一位一位地實施轉移後讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鍾控製電路和三組不同的電源相配合，整個(ge) 電路較為(wei) 複雜。CMOS光電傳(chuan) 感器經光電轉換後直接產(chan) 生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單。

    2.速度：CCD電荷耦合器需在同步時鍾的控製下，以行為(wei) 單位一位一位地輸出信息，速度較慢；而CMOS光電傳(chuan) 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。

    3.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(chuan) 感器隻需使用一個(ge) 電源，耗電量非常小，僅(jin) 為(wei) CCD電荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光電傳(chuan) 感器在節能方麵具有很大優(you) 勢。

    4.成像質量：CCD電荷耦合器製作技術起步早，技術成熟，采用PN結或二氧化矽（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質量相對CMOS光電傳(chuan) 感器有一定優(you) 勢。由於(yu) CMOS光電傳(chuan) 感器集成度高，各光電傳(chuan) 感元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁幹擾較嚴(yan) 重，噪聲對圖像質量影響很大，使CMOS光電傳(chuan) 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(wei) 生產(chan) 高密度優(you) 質的CMOS圖像傳(chuan) 感器提供了良好的條件。