工業(yè)CCD相機與工業(yè)CMOS相機區(qū)別在哪里
成像過程
CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同,他們最主要的差別在于信號的讀出過程不同;由于CCD僅有一個(或少數(shù)幾個)輸出節(jié)點統(tǒng)一讀出,其信號輸出的一致性非常好;而CMOS芯片中,每個像素都有各自的信號放大器,各自進行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換,其信號輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號,要求輸出放大器的信號帶寬較寬,而在CMOS芯片中,每個像元中的放大器的帶寬要求較低,大大降低了芯片的功耗,這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗,但是數(shù)以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定噪聲,這又是CMOS相對CCD的固有劣勢。
集成性
從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料商,工藝較復(fù)雜,世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD晶元,如DALSA、SONY、松下等。CCD僅能輸出模擬電信號,需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號處理器處理,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時鐘控制電路,集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的版單體材料上,這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬計的計算機芯片和存儲設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同,因此聲場CMOS 的成本相對CCD低很多。同時CMOS芯片能將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上,只需一塊芯片就可以實現(xiàn)相機的所有基本功能,集成度很高,芯片級相機概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展,有越來越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片,包括:Micron、 CMOSIS、Cypress等。
速度
CCD采用逐個光敏輸出,只能按照規(guī)定的程序輸出,速度較慢。CMOS有多個電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)控制,讀出速度快很多,目前大部分500fps 以上的高速相機都是CMOS相機。此外CMOS地址選通開關(guān)可以隨機采樣,實現(xiàn)子窗口輸出,在僅輸出子窗口圖像時可以獲得更高的速度。
噪聲
CCD技術(shù)發(fā)展較早,比較成熟,采用PN結(jié)或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質(zhì)量相對CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢。由于CMOS圖像傳感器集成度高,各元件、電路之間距離很近,干擾比較嚴(yán)重,噪聲對圖像質(zhì)量影響很大。近年,隨著CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展,為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。
編輯:Lemontree 引用地址:工業(yè)CCD相機與工業(yè)CMOS相機區(qū)別在哪里本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音頻視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有人所有,本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如果本網(wǎng)所選內(nèi)容的文章作者及編輯認(rèn)為其作品不宜公開自由傳播,或不應(yīng)無償使用,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。
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