相機(jī)ccd與cmos的5大差異
ccd和cmos是現(xiàn)在普遍采用的兩種圖像工藝技術(shù),它們之間的主要差異在于傳送方式的不同,用過相機(jī)的人肯定對這兩個(gè)名詞不會陌生,可是對它們之間的性能區(qū)別,卻并不是很了解。這里將做簡單的比較說明。
1、噪聲差異:
由于cmos的每個(gè)感光二極管都需要搭配一個(gè)放大器,若以百萬像素計(jì)算的話,那就需要上百萬個(gè)的放大器,然而放大器屬于模擬電路,很難讓所得的每個(gè)結(jié)果都保持一致。而ccd只需要一個(gè)放大器放在芯片邊緣,與cmos相比,它的噪聲相對減少很多,大大提高了圖像品質(zhì)。
2、耗電量差異:
cmos采用主動式圖像采集方式,感光二極管所產(chǎn)生的電荷會直接由旁邊的電晶體放大輸出;而ccd為被動式采集方式,必須外加12~18v的電壓以使每個(gè)像素中的電荷移送到傳輸通道。因此ccd就必須設(shè)計(jì)更精密的電源線路和耐壓強(qiáng)度,這樣使得ccd的耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出cmos,根據(jù)計(jì)算cmos的耗電量僅是ccd的1/8~1/10。
3、分辨率差異:
由于cmos的每個(gè)像素都比ccd復(fù)雜,且其像素尺寸很難達(dá)到ccd的水平,因此,當(dāng)我們比較相同尺寸的ccd與cmos時(shí),ccd的分辨率通常會優(yōu)于cmos傳感器的水平。例如,4.40μm*4.40μm像元大小的ccd相機(jī)分辨率為1628*1236,而5.2μm*5.2μm像元大小的cmos相機(jī)分辨率為1280*1024,對比結(jié)果明顯得出:同尺寸大小,ccd的分辨率要高于cmos,也就是說成像質(zhì)量要優(yōu)于cmos。
4、靈敏度差異:
因?yàn)閏mos信號是以點(diǎn)為單位的電荷信號,而ccd是以行為單位的電流信號,讀取信號時(shí) cmos是點(diǎn)直接讀取信號,ccd則是行間接讀取信號,因此在像素尺寸相同的情況下,cmos的靈敏度要低于ccd。
5、成本差異:
由于cmos與現(xiàn)有的大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝相同,可以一次全部整合周邊設(shè)施到傳感器芯片中,大大節(jié)省了外圍芯片的成本;而ccd采用電荷傳遞的方式輸出數(shù)據(jù),只要其中有一個(gè)像素傳送出現(xiàn)故障,就會導(dǎo)致一整排的數(shù)據(jù)無法正常傳送,因此控制ccd的成品率比cmos困難許多,因此,ccd的制造成本就相對高于cmos傳感器。
總結(jié): 雖然ccd在影像品質(zhì)、分辨率大小、靈敏度等方面優(yōu)于cmos,而cmos具有低成本、低功耗以及高整合度的特點(diǎn)。隨著ccd與cmos技術(shù)的不斷進(jìn)步,兩者之間的差異將逐步減小,目前ccd一直致力于功耗上的改進(jìn),而cmos也在投入大量的研發(fā)改善分辨率與靈敏度方面的不足。可以預(yù)見在ccd與cmos不斷改進(jìn)后的未來,我們將走進(jìn)一個(gè)更加繽紛多彩的數(shù)碼影像世界。