CCD与CMOS的两点主要区别

摘要:CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术,用过百万像素摄像机的人肯定对这两个名词不会陌生,可是对它们之间的性能区别,却并不一定很了解。这里维视图像将针对百万像素摄像机中CCD与CMOS的两点主要区别和做简单说明。

百万像素摄像机中CCD与CMOS的两点主要区别

 CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术,用过百万像素摄像机的人肯定对这两个名词不会陌生,可是对它们之间的性能区别,却并不一定很了解。这里维视图像将针对百万像素摄像机中CCD与CMOS的两点主要区别和做简单说明。

CCD相机

CMOS相机

CCD与CMOS的两点主要区别

像素结构不同

CCD的感光元件除了感光二极管之外,包括一个用于控制相邻电荷的存储单元,感光二极管占据了绝大部分面积。而CMOS感光元件除处于核心地位的感光二极管之外,它还包括放大器与模数转换电路,每个像点构成为一个感光二极管和三颗晶体管,而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分。

相较于CMOS传感器,CCD感光元件中的有效感光面积大,在同等条件下可接收较强的光信号,对应的输出电信号也更强;体现在输出结果上,就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器丰富、锐度较差、图像细节丢失情况严重且噪点明显,这也是早期CMOS传感器大多用于低端场合的原因。

ADC位置和数量不同

CCD与CMOS的第二个区别体现在ADC(模数转换器)位置和数量的不同。CCD每行像素点只对应着一个ADC,感光元件每曝光一次,在快门关闭后进行像素转移处理,由控制电路以串行的方式依序传入"缓冲器"中,由底端的线路引导输出至CCD旁的放大器进行放大,再串联ADC输出;相对地,CMOS的设计中每个像素点旁连着一个ADC,信号直接放大并转换成数字信号。

也正是由于这点不同,CCD传感器中每一个感光元件的信号能形成统一的输出,这些输出数据经放大器统一处理之后,每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大;而CMOS每一个感光元件携带一个ADC,无法保证每个像点的放大率严格一致,致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌。体现在最终的输出结果上,就是图像中不可避免地出现噪点,图像品质低于CCD传感器。

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