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图像传感器CCD、CMOS优势对比

时间:2013-04-19来源:石鑫华视觉网shxinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次

图像传感器CCDCMOS优势对比

经常有网友咨询CCD和CMOS到底有什么区别?在选择高清监控摄像机时,是不是CCD图像传感器比CMOS图像传感器好?其实CCD与CMOS孰优孰劣不能一概而论。
 

CCD与CMOS图像传感器简介

 
CCD是“电荷耦合器件”(Charge Coupled Device)的简称,是一种用于捕捉图像的感光半导体芯片,广泛运用于扫描仪、复印机、摄像机及无胶片相机设备,能够把光学影像转化为数字信号。
 
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体元件)本来是计算机系统内的一种重要芯片,它可保存系统引导所需的大量资料。在20世纪70年代初,有人发现,将CMOS引入半导体光敏二极管后也可作为一种感光传感器,但在分辨率、噪声、功耗和成像质量等方面都比当时的CCD差,因而未获得发展。随着CMOS工艺技术的发展,采用标准的CMOS工艺能生产高质量、低成本的CMOS成像器件。
  

CCD与CMOS优劣势对比

 
CCD传感器技术起步较早,技术相对成熟,采用全局曝光技术,低照度下效果优势明显,而且还具有灵敏度高、解析力强、信噪比高、通透感强、色彩还原能力佳等优点。但由于CCD成本高,核心技术一直被日系厂商把控,国内厂家难以做深层次的开发。
 
与CCD传感器相比,CMOS传感器在高清网络摄像机上的应用具有优势。CMOS采用逐行曝光技术,工艺简单,可大批量生产,具有较强的价格优势,但低照度下的效果有待继续改善,不过高端的CMOS传感器在低照度下的效果甚至好过CCD,而且CMOS图像传感器可飞速提升监控画质。在此,推荐大家阅读CMOS与CCD图像传感器技术性能对比,会对CMOS与CCD有更深的认识。
 

相比之下,CMOS传感器更胜一筹

 
随着CCD与CMOS传感器技术的进步,两者的差异已经逐渐缩小。然而CCD的成本高,集成度低,信息读取慢,相比下CMOS的特点更适合当下的高清相机,将会引领高清相机的未来。甚至是智能手机,也更偏好CMOS传感器。
 
CCD传感器技术起步较早,技术相对成熟,具有感光度高、噪点低的优点,在成像质量方面存在优势,但是其处理速度相对较慢、功耗及成本较高,目前只在130万像素及200万像素上有所使用;CMOS传感器则有处理速度相对较快、功耗低及成本低廉的优点,使其在高清监控中发展迅速,经过几年时间的技术的沉淀与创新,目前CMOS传感器已克服了照度等问题,再加上CMOS有着较高的动态范围,使CMOS产品在高清摄像机的地位越来越重要,市场上也是采用CMOS传感器的高清网络摄像机占了大部分。不仅在高清监控领域得到重用,宽动态范围的CMOS图像传感器也应用在汽车辅助系统中。
 
随着百万像素网络摄像机的出现,其主要采用高分辨率的逐行扫描方式,逐行扫描的CMOS传感器比隔行扫描CCD芯片更有优势,其依次扫描每条电视线,而不是将电视线分成奇数和偶数线条后再叠加成一副完整图像。采用隔行扫描,快速运动的物体在奇数场扫描和偶数场扫描中的位置存在较大差异,导致画面模糊不清,对于交通等领域而言,需要的是清晰、无锯齿的运动车辆图像,CMOS在像素密度上的优势使其处于领先地位。目前,130万网络摄像机沿袭模拟的优势,较多采用CCD,而200万像素以上的网络摄像机则更多倾向于CMOS。近日,东芝推出最新CMOS传感器降噪效果更好。
 
从以上分析可以看出,虽然两者各有优劣,但CMOS传感器的成本、功耗等优势仍受到众多厂家的欢迎。CMOS传感器已经在大幅蚕食CCD市场,IP高清监控将更青睐CMOS图像传感器,IP高清监控这一发展趋势也将是CMOS传感器快速发展的强大推力,可谓借IP高清监控之势,CMOS传感器跃居上位。
 
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