工業(yè)攝像機CCD與CMOS的區(qū)別

時間：2019-08-22  08:50:37  來源: 軒展科技  瀏覽數(shù): 1107

  CCD和CMOS，本質(zhì)上是傳感器工藝的不同。簡單來說，CCD的感光元件，每行的像素點都只使用一個“放大器”來進行處理，而CMOS則是每個像素都有一個單獨的放大器。因此CCD上，從像素點來看，用于感光的區(qū)域要遠大于CMOS，畢竟CMOS上還要集成許多復雜的電路，所以CCD的畫質(zhì)，的確比CMOS好。但是CCD有兩個天生的缺陷，一個是速度慢，畢竟一個處理器要處理上個個像素點的信息，運算量和發(fā)熱量是不言而喻的，而且發(fā)熱量巨大的，導致CCD的熱噪普遍很高。

  CCD和CMOS在制造上的主要區(qū)別是CCD是集成在半導體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上，工作原理沒有本質(zhì)的區(qū)別。事實上經(jīng)過技術(shù)改造，目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經(jīng)減小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多攝像頭生產(chǎn)廠商采用的CMOS感光元件。

  成像方面：在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準確。  而CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對實物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定距離的。但由于價格差異以及高度的整合性，因此在攝像頭領域還是得到了廣泛的應用。

  衡量CCD好壞的指標很多，有像素數(shù)量，CCD尺寸，靈敏度，信噪比等，其中像素數(shù)以及CCD尺寸是重要的指標。像素數(shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機拍攝的畫面可以理解為由很多個小的點組成，每個點就是一個像素。顯然，像素數(shù)越多，畫面就會越清晰，如果CCD沒有足夠的像素的話，拍攝出來的畫面的清晰度就會大受影響。

  CMOS傳感器在處理速度和功率效率方面遠遠超過。CCD傳感器具有有限數(shù)量的節(jié)點來轉(zhuǎn)換傳感器上的每個像素電荷。 這會導致處理速度變慢。 但是，由于所有的像素都可以用于CCD結(jié)構(gòu)上的光線捕捉，因此整體輸出更加清晰明亮。

  對于機器視覺而言，重要的KPI指處理速度和圖像噪聲。 CMOS傳感器允許每個像素進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，從而帶寬更低。 或者，高速CCD傳感器不像高速CMOS成像器那樣大規(guī)模并行。 結(jié)果，每個CCD放大器具有更高的帶寬，導致產(chǎn)生的圖像上更大的噪聲。 這就是為什么大多數(shù)工業(yè)應用都使用最新的CMOS傳感器，這種傳感器可以被設計成產(chǎn)生噪聲少得多的圖像。

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