1.CCD器件
CCD是电荷耦合器件的英文Charge Coupled Device单词首字母缩写形式，它是一种半导体成像器件（见图3-18），具有灵敏度高、畸变小、体积小、寿命长、抗强光、抗震动等优点[236]。工作时，被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱情况积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。当视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端时，人们便可以看到与原始图像相同的视频图像。
图3-18 CCD实物图
需要说明的是，在CCD中，上百万个像素感光后会生成上百万个电荷，所有的电荷全部需要经过一个“放大器”进行电压转变，形成电子信号[237]。因此，这个“放大器”就成了一个制约图像处理速度的“瓶颈”。当所有电荷由单一通道输出时，就像千军万马过“独木桥”一样，庞大的数据量很容易引发信号“拥堵”现象，而数码摄像机高清标准（HDV）却恰恰需要在短时间内处理大量数据[238]。因此，在民用级产品中使用单CCD是无法满足高速读取高清数据的需要的。
CCD器件主要由硅材料制成，对近红外光线比较敏感，光谱响应可延伸至1.0μm左右，响应峰值为绿光（550 nm）。夜间采用CCD器件隐蔽监视时，可以用近红外灯辅助照明，人眼看不清的环境情况在监视器上却可以清晰成像。由于CCD器件表面有一层吸收紫外线的透明电极，所以CCD对紫外线并不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、蓝三色滤光条，所以彩色摄像机对红外线和紫外线均不敏感。(www.xing528.com)
2.CMOS器件
CMOS是互补金属氧化物半导体器件的英文Complementary Metal Oxide Semiconductor单词首字母缩写形式，它是一种电压控制的放大器件（见图3-19），也是组成CMOS数字集成电路的基本单元[239]。CMOS中一对由MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通，要么NMOS导通，要么都截止，比线性三极管的效率高得多，因此其功耗很低。
传统的CMOS是一种感光度仅为CCD 1/10的传感器。它可以将所有的逻辑运算单元和控制环都放在同一个硅芯片上，使摄像机变得架构简单、易于携带，因此CMOS摄像机可以做得非常小巧。与CCD不同的是，CMOS的每个像素点都有一个单独的放大器转换输出，因此CMOS没有CCD的瓶颈问题，能够在短时间内处理大量数据，输出高清影像，满足HDV的需求。另外，CMOS工作所需要的电压比CCD的低很多，功耗只有CCD的1/3左右，因此电池尺寸可以做得很小，方便实现摄像机的小型化。而且每个CMOS都有单独的数据处理能力，这也大大减少了集成电路的体积，为高清数码相机的小型化，甚至微型化奠定了基础。
图3-19 CMOS实物图
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