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CCD和CMOS的区别与优劣比较

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:CCD和CMOS的制作原理并没有本质上的区别,CCD与CMOS孰优孰劣也不能一概而论[63]。目前数码相机的视觉感应器只有CCD感应器和CMOS感应器两种[66]。实际上,这些做法和想法并不十分科学,CCD与CMOS的工作原理就可以说明真实情况。尽管CCD在影像品质等各方面优于CMOS,但不可否认的是CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。

CCD和CMOS的区别与优劣比较

CCD和CMOS的制作原理并没有本质上的区别,CCD与CMOS孰优孰劣也不能一概而论[63]。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,这是因为CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在金属氧化物的半导体材料上,这导致两者的成像质量出现了差别。CMOS的结构相对简单,其生产工艺与现有大规模集成电路的生产工艺相同,因而使得生产成本有所降低[64]

从原理上分析,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,前者更敏感,更省电,速度也更快捷。现在生产的高级CMOS并不比一般的CCD成像质量差,但相对来说,CMOS的工艺还不是十分成熟,普通的CMOS一般分辨率较低而导致成像质量较差[65]

目前数码相机的视觉感应器只有CCD感应器和CMOS感应器两种[66]。市面上绝大多数消费级别和高端级别的数码相机都使用CCD作为感应器,一些低端摄像头和简易相机上则采用CMOS感应器[67]。若有哪家摄像头厂商生产的摄像头里使用了CCD感应器,厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传,甚至冠以“高级数码相机”之名。一时间,是否使用CCD感应器成为人们判断数码相机档次的标准。实际上,这些做法和想法并不十分科学,CCD与CMOS的工作原理就可以说明真实情况。(www.xing528.com)

CCD是一种可以记录光线变化的半导体组件,由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。CMOS和CCD一样,同为在数字相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片的制造技术没有什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带-电)和P(带+电)极的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

尽管CCD在影像品质等各方面优于CMOS,但不可否认的是CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。由于数码影像产品的需求十分旺盛,CMOS的低成本和稳定供货品质使之成为相关厂商的心头肉,也因此愿意投入巨大的人力、物力和财力去改善CMOS的品质特性与制造技术,使得CMOS与CCD两者的差异在日益缩小[68]

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