CCD与CMOS的区别？
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当我们购买相机或相机时，我们会看到它的使用CMOS镜头或是CCD镜头，那么CCD与CMOS这是什么意思，CCD与CMOS有什么区别？首先，让我们知道CCD与CMOS的意思。
CCD采用高感光半导体材料，可将光转换为电荷，通过模数转换器芯片转换为数字信号，数字信号压缩后由闪存存储器或内置硬盘卡保存，因此数据可以轻松传输到计算机，借助计算机处理，根据需要和想象修改图像。CCD它由许多光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD当表面被光照射时，每个感光单元都会在组件上反射电荷，所有感光单元产生的信号加在一起，形成一个完整的画面。
CCD与传统底片相比，CCD 更接近人眼对视觉的工作方式。但人眼视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞组成的视觉感应。 CCD经过35年的发展，大致的形状和操作模式已经定型。CCD 其组成主要由类似马赛克的网格、聚光镜片和底部的电子线矩阵组成。目前有能力生产 CCD 分别为：SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大部分是日本厂商。 目前主要有两种类型CCD光敏元件是线性的CCD和矩阵性CCD。线性CCD用于高分辨率静态相机，每次只拍摄图像的一条线，与平板扫描仪扫描照片的方法相同。CCD精度高，速度慢，不能用来拍摄移动物体或闪光灯。 矩阵式CCD，每个光敏元件代表图像中的一个像素，当快门打开时，整个图像同时曝光。通常矩阵式CCD有两种方法可以用来处理颜色。一种是嵌入彩色滤镜CCD不同颜色的滤镜用于矩阵中的类似像素。典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。这两种排列方法的成像原理是一样的。在记录照片的过程中，相机内部的微处理器从每个像素获得信号，将相邻的四个点合成为一个像素点。该方法允许瞬时曝光，微处理器可以快速运行。这是大多数数数码相机CCD成像原理。这是因为它不是同点合成，包括数学计算CCD最大的缺陷是产生的图像总是不能像刀雕一样锋利。
CMOS和CCD它也是一个半导体，可以记录数码相机中的光变化。CMOS制造技术与一般计算机芯片没有区别，主要是由硅和锗制成的半导体CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带 电)级半导体，这两种互补效应产生的电流可以被芯片记录并解释为图像。然而，CMOS缺点是杂点太容易出现， 这主要是因为早期设计CMOS由于电流变化过频繁，在处理快速变化的图像时会过热。 除了CCD和CMOS此外，还有富士独家推出的SUPER CCD，SUPER CCD常规正方形二极管不使用，而是使用八边形二极管。像素以蜂窝排列，单位像素面积比传统像素大CCD大。45度像素旋转排列的结果是减少了图像拍摄无用的多余空间。光集中效率相对较高，提高了感光率、信噪比和动态范围。 传统CCD每个像素由二极管、控制信号路径和电传输路径组成。SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管，原有的控制信号路径被取消了，只需要一个方向的电量传输路径即可，感光二极管就有更多的空间。SUPER CCD排列结构比普通CCD另外，像素利用率较高，即在同一尺寸下，SUPER CCD感光二极管对光的吸收程度也比较高，提高了感光度、信噪比和动态范围。 那为什么SUPER CCD输出像素高于有效像素？我们知道CCD因此，它对绿色不太敏感G－B－R－G来合成。事实上，每个合成像素点的一些真实像素点是共享的，因此图像质量与理想状态之间存在一定的差距。这就是为什么一些高端专业数码相机使用3台CCD分别感受RGB三色光的原因。而SUPER CCD通过改变像素之间的排列关系，实现了R、G、B在合成像素时，也有三组像素。因此传统CCD是四个合成像素点，其实只有三个，浪费一个，SUPER CCD只有三个像素点才能合成这一点。也就是说，CCD每4个点合成一个像素，每个点计算4次；SUPER CCD每三个点合成一个像素，每个点也计算四次，所以SUPER CCD与传统相比，像素的利用率更高CCD高，产生更多的像素。
比较技术角度，CCD与CMOS的区别有如下四个方面的不同： 1.信息读取方法 CCD电荷耦合器存储的电荷信息需要在同步信号控制下逐一读取。电荷信息转移和读取输出需要时钟控制电路和三组不同的电源，整个电路更加复杂。CMOS光电转换后，光电传感器直接产生电流(或电压)信号，读取信号非常简单。
2.速度 CCD在同步时钟的控制下，电荷耦合器应以行为单位逐一输出信息，速度较慢；CMOS光电传感器可以在收集光信号的同时取出电信号，同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器要快得多。
3.电源和耗电量 CCD大多数电荷耦合器需要三组电源，耗电量大；CMOS光电传感器只需要一个电源，功耗很小，只是CCD1/8至1/10电荷耦合器，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。
4.成像质量 CCD电荷耦合器生产技术起步早，技术成熟PN结或二氧化硅（SiO2)隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS光电传感器有一定的优点。由于CMOS光电传感器集成度高，光电传感器元件和电路非常接近，光、电、磁干扰严重，噪声对图像质量影响很大，使CMOS光电传感器长期无法实用。近年，随着CMOS为了生产高密度、高质量的电路消噪技术的不断发展CMOS图像传感器提供了良好的条件。 此外，CCD与CMOS两种传感器在内部结构和外部结构上是不同的： 1.内部结构(传感器本身的结构) CCD的成像点为X－Y纵横矩阵排列，每个成像点由光电二极管及其控制的相邻电荷存储区组成。光电二极管将光(光量子)转换为电荷(电子)，聚集的电子数量与光强成正比。读取这些电荷时，各行数据被移动到垂直电荷传输方向的缓存器中。通过电荷/电压转换器和放大器传感，连续读取每行电荷信息。该结构产生的图像具有噪音低、性能高的特点。但是生产CCD时钟信号和偏压技术需要使用，因此整个结构复杂，增加了功耗和成本。 CMOS数字逻辑电路、时钟驱动器、模/数转换器等传感器周围的电子设备可以集成在同一加工程序中。CMOS传感器的构造如同一个存储器，每个成像点包含一个光电二极管、一个电荷/电压转换单元、一个重新设置和选择晶体管，以及一个放大器，覆盖在整个传感器上的是金属互连器（计时应用和读取信号）以及纵向排列的输出信号互连器，它可以通过简单的X－Y读取信号的寻址技术。
2.外部结构(传感器在产品中的应用结构) CCD在同步时钟的控制下，电荷耦合器应以行为单位逐一输出信息，速度较慢；CMOS光电传感器可以在收集光信号的同时取出电信号，同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器要快得多。 CMOS光电传感器的加工采用半导体制造商生产集成电路的过程。数字相机的所有部件都可以集成在一个芯片上，如光敏元件、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图像信号处理器和控制器等。DRAM的优点。很多功能只需要一个芯片，所以使用CMOS光电图像转换系统的整体成本很低。 CCD和CMOS制造的主要区别是CCD它集成在半导体单晶材料上CMOS在被称为金属氧化物的半导体材料中，工作原理没有本质区别。CCD索尼、松下等掌握这一技术的厂商只有少数。而且CCD制造工艺复杂，采用CCD相机的价格会比较贵。事实上，经过技术改造，目前CCD和CMOS实际效果的差距大大降低。而且CMOS制造成本和功耗都低于CCD很多，所以很多摄像头厂家都用CMOS感光元件。成像方面：在相同像素下CCD具有良好的成像渗透性和亮度，色彩还原和曝光基本准确。而CMOS由于其自身的物理特性，产品往往具有一般的渗透性，对实物的色彩还原能力较弱，曝光也不太好，CMOS成像质量和CCD还有一定的距离。但由于价格低廉，整合性高，在摄像头领域得到了广泛的应用。
总结： 因为CMOS结构相对简单，与现有的大规模集成电路生产工艺相同，可降低生产成本。从原理上，CMOS信号是以点为单位的电荷信号，CCD是行为单位的电流信号，前者更敏感、更快、更省电。现在高级的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工艺不是很成熟，普通 CMOS 一般分辨率低，成像差。 目前，许多低档入门级数码相机使用廉价低档相机CMOS芯片成像质量差。普及型、高级型及专业型数码相机使用不同档次的CCD，个别专业或准专业数码相机采用高级数码相机CMOS芯片。代表未来成像技术的发展X其实三芯片也是一种CMOS芯片。CCD与CMOS不能一概而论，但一般来说，在流行的数码相机中使用CCD芯片的成像质量更好。
从两种感光器件的工作原理可以看出，CCD(电荷藕合器件图像传感器:Charge Coupled Device），其优点是成像质量好，但由于制造工艺复杂，只有少数厂家能掌握，制造成本居高不下，尤其是大型厂家CCD，价格很高。 在相同的分辨率下，CMOS(互补氧化金属半导体:Complementary Metal-Oxide Semiconductor）价格比CCD便宜，但是CMOS与设备产生的图像质量相比CCD低一点。到目前为止，市场上绝大多数消费水平和高端数码相机都在使用CCD作为传感器；CMOS传感器作为低端产品应用于某些摄像头。如果使用哪个摄像头制造商生产的摄像头CCD传感器，厂家会不遗余力地以其为卖点进行宣传，甚至被称为数码相机。是否有一段时间CCD传感器已成为人们判断数码相机等级的标准之一。 CMOS针对CCD最重要的优点是非常省电，不像二极管CCD，CMOS 电路几乎没有静电消耗，只有在电路连接时才能消耗。这就使得CMOS功耗只有普通CCD大约三分之一有助于改善人们心目中的数码相机"电老虎"坏印象。CMOS在处理快速变化的图像时，主要问题是电流变化过频繁而过热。暗电流抑制抑制得好，问题不大。如果抑制不好，很容易出现杂点。 此外，CMOS与CCD扫描图像数据方法有很大的差别。例如，如果分辨率为300万像素，那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷，扫描的方法非常简单，就好像把水桶从一个人传给另一个人，并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此，CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大，采用这种方法可节省任何无效的传输操作，所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描，同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。