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          CMOS傳感器和CCD傳感器5種性能差異

          發表時間:2021-04-02 15:04【 閱讀量:-

            CMOS傳感器和CCD傳感器5種性能差異

            CMOS傳感器

            CCD和CMOS傳感器是兩個常用的圖像傳感器,它們都使用光電二極管進行光電轉換以將圖像轉換為數字數據。 主要區別在于數字數據傳輸的方式。

            

            CCD傳感器每行的每個像素的電荷數據將依次傳輸到下一個像素,從底部輸出,然后由傳感器邊緣的放大器放大并輸出; 而在CMOS傳感器中,每個像素將與放大器和AD轉換電路相鄰,并以類似于存儲電路的方式輸出數據。

            

            造成這種差異的原因:CCD的特殊處理可以確保數據在傳輸過程中不會失真,因此可以將每個像素的數據收集到邊緣然后放大; 傳輸距離長時會產生CMOS工藝數據。 因此,必須先放大噪聲,然后再對每個像素的數據進行積分

            CMOS傳感器原理

            由于數據傳輸方法不同,因此CCD和CMOS傳感器之間在性能和應用方面也存在許多差異。 這些差異包括以下5個差異:

            

            1,靈敏度差異:

            

            由于CMOS傳感器的每個像素都由四個晶體管和一個光敏組件(包括放大器和AD轉換電路)組成,因此每個像素的光敏面積都比像素本身的表面積小得多,因此在 在相同像素大小的情況下,CMOS傳感器的靈敏度低于CCD傳感器的靈敏度。

            

            2,成本差異:

            

            由于CMOS傳感器將最常用的CMOS工藝用于一般的半導體電路,因此外圍電路(例如GC,CDS,定時發生器或DSP等)可以輕松集成到傳感器芯片中,從而可以節省外圍芯片的成本 ; 另外,由于CCD使用電荷轉移的方法來傳輸數據。 只要像素之一不能工作,就不能傳輸整個數據行。 因此,與CMOS傳感器相比,控制CCD傳感器的成品率要困難得多。 即使是經驗豐富的制造商也很難生產產品。  CCD傳感器在推出后的六個月內突破了50%的水平,其成本將高于CMOS傳感器。

            

            3,分辨率差異:

            

            CMOS傳感器的每個像素都比CCD傳感器復雜,并且其像素大小很難達到CCD傳感器的水平。 因此,當比較相同尺寸的CCD和CMOS傳感器時,CCD傳感器的分辨率通常比CMOS傳感器的分辨率要好。 的水平。 例如,市場上的CMOS傳感器可以達到210萬像素的水平(OmnOV2610,于2002年6月推出),其尺寸為12英寸,像素尺寸為4.25m,但是索尼的CX452在2002年,其尺寸類似于 OV2610差不多(11.8英寸),但是分辨率可以達到513萬像素,像素大小僅為278mm。

            

            4,噪音差異:

            

            由于CMOS傳感器的每個光敏二極管都需要配備一個放大器,并且該放大器是一個模擬電路,因此很難使每個放大器獲得的結果保持一致。 因此,與在芯片邊緣僅具有一個放大器的CCD傳感器相比,CMOS傳感器的噪聲會大大增加并影響圖像質量。

            CMOS傳感器性能

            5,功耗差異:

            

            CMOS傳感器的圖像獲取方法已激活。 光電二極管產生的電荷將被晶體管直接放大并輸出,但是CCD傳感器是無源采集,并且需要一個外部電壓來移動每個像素中的電荷,并且附加電壓通常需要達到12-18Vv: 因此,除了用于CCD傳感器的更困難的電源管理電路設計(需要電源IC)之外,高驅動電壓還使其功耗大大高于CMOS傳感器。 例如,Omnivision的OV7640(14英寸VGA,以30fps的速度運行,功耗僅為40mW;三洋公司推出的使用CCD傳感器的1/7英寸CIF級產品具有其功能功耗仍然高于 90mW。因此,CCD比CMOS產生更多的熱量,并且不能長時間在陽光下工作。

            

            總之,在靈敏度,分辨率和噪聲控制方面,CCD傳感器優于CMOS傳感器,而CMOS傳感器具有低成本,低功耗和高集成度的特點。 但是,隨著CCD和CMOS傳感器技術的發展,兩者之間的差異逐漸縮小。 例如,CCD傳感器一直在改善功耗以應用于移動通信市場(該領域的代表產業是三洋):CMOS傳感器提高了其不足之處的分辨率和靈敏度,可應用于高端成像產品。

          此文關鍵字:CMOS傳感器 CCD傳感器
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