ccd和cmos的優(yōu)缺點(diǎn)、作用及其區(qū)別對(duì)比分析

ccd和cmos概述

（一）ccd

ccd和cmos的優(yōu)缺點(diǎn)及區(qū)別解析，CCD的英文全稱是“Charge-coupledDevice”，中文全稱是電行耦合元件，通常稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素(Pixel)，一塊CCO上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，CCD上有許多排列整齊的電容，能感應(yīng)光線，并將影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)由外部電路的控制，每個(gè)小電容能將其所帶的電行轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。

CCD圖像傳感器可直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取.存儲(chǔ)、傳輸.處理和重現(xiàn)，CCO圖像傳感器具有如下特點(diǎn)：

(1)體積小重量輕

(2)功耗小，工作電壓低;抗沖擊與震動(dòng)，性能穩(wěn)定，壽命長

(3)靈敏度高，噪聲低，動(dòng)態(tài)范圍大

(4)響應(yīng)速度快，有自掃描功能，圖像畸變小，無殘像

(5)應(yīng)用超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)生產(chǎn)，像素集成度高，尺寸精確，商品化生產(chǎn)成本低。

（二）cmos

CMOS(CompementaryMetalOxideSemiconductor)指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，是電壓控制的一種放大器件，是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。在數(shù)字影像領(lǐng)域，CMOS作為一種低成本的感光元件技術(shù)被發(fā)展出來，市面上常見的數(shù)碼產(chǎn)品，其感光元件主要就是CCD或者CMOS，尤其是低端攝像頭產(chǎn)品，而通常高端攝像頭都是CCD感光元件。

CMOS制造工藝被應(yīng)用于制作數(shù)碼影像器材的感光元件，是將純粹邏輯運(yùn)算的功能轉(zhuǎn)變成接收外界光線后轉(zhuǎn)化為電能，再造過芯片上的模一數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將獲得的影像訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸出。CMOS與CCD主要有以下不同：

(1)成像過程中產(chǎn)生的噪聲高

(2)集成性高

(3)讀出速度快，地址選通開關(guān)可隨機(jī)采樣，獲得更高的速度

(4)噪聲：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(duì)圖像質(zhì)量影響很大。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。

ccd和cmos的優(yōu)缺點(diǎn)解析

ccd和cmos的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

COMS優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于其他邏輯系列，CMOS邏輯電路具有以下優(yōu)點(diǎn)：

⒈ 允許的電源電壓范圍寬，方便電源電路的設(shè)計(jì)

⒉ 邏輯擺幅大，使電路抗干擾能力強(qiáng)

⒊靜態(tài)功耗低

⒋ 隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS期間的輸入電阻極大，從而使CMOS期間驅(qū)動(dòng)同類邏輯門的能力比其他系列強(qiáng)得多

CMOS的缺點(diǎn)：就是太容易出現(xiàn)雜點(diǎn), 這主要是因?yàn)樵缙诘脑O(shè)計(jì)使CMOS在處理快速變化的影像時(shí)，由于電流變化過于頻繁而會(huì)產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象。在相同分辨率下，CMOS價(jià)格比CCD便宜，但是CMOS器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量相比CCD來說要低一些。

CCD的優(yōu)勢：在于成像質(zhì)量好，但是由于制造工藝復(fù)雜，只有少數(shù)的廠商能夠掌握，所以導(dǎo)致制造成本居高不下，特別是大型CCD，價(jià)格非常高昂。

CMOS影像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一是電源消耗量比CCD低，CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì)，付出代價(jià)即是較高的電源消耗量，為使電荷傳輸順暢，噪聲降低，需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像傳感器將每一畫素的電荷轉(zhuǎn)換成電壓，讀取前便將其放大，利用3.3V的電源即可驅(qū)動(dòng)，電源消耗量比CCD低。CMOS影像傳感器的另一優(yōu)點(diǎn)，是與周邊電路的整合性高，可將ADC與訊號(hào)處理器整合在一起，使體積大幅縮小。

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