coms跟ccd芯片的差别

狼21

不论，CCD 或 CMOS，基础上两者都是应用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光芒越弱、电力也越弱的情理，将光影像转换为电子数字信号。
　　比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的地位和数目是最大的不同。简略的说，按咱们在上一讲“CCD 感光元件的工作原理（上）”中所提之内容。CCD每曝光一次，在快门封闭落后行像素转移处置，将每一行中每一个像素（pixel）的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底真个线路领导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信号转换器），讯号直接放大并转换成数字信号。
两者优毛病的比较
  CCD CMOS
设计 单一感光器 感光器连接放大器
敏锐度 同样面积下高 感光开口小，灵敏度低
成本 线路品德影响水平高，成本高 CMOS整合集成，本钱低
解析度 衔接庞杂度低，解析度高 低，新技巧高
噪点比 单一放大，噪点低 百万放大，噪点高
功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低
　　由于结构上的根本差异，我们可以表列出两者在机能上的表示之不同。CCD的特点在于充足坚持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素聚集至单一放大器上再做统一处理，可以保持材料的完全性；CMOS的制程较简单，不专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。
　　整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的利用，反映在成像效果上，构成包含 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异：
　　ISO 感光度差异：因为 CMOS 每个像素包括了放大器与A/D转换电路，过多的额定装备紧缩单一像素的感光区域的名义积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。
　　成本差异：CMOS 运用半导体产业常用的 MOS制程，可以一次整合全体周边设施于单晶片中，节俭加工晶片所需累赘的成本 和良率的丧失；相对地 CCD 采取电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯号阻塞，无奈传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制造成原形对高于CMOS。
　　解析度差异：在第一点“感光度差异”中，因为 CMOS 每个像素的构造比 CCD 复杂，其感光启齿不迭CCD大， 绝对比拟雷同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。不外，假如跳脱尺寸限度，目前业界的CMOS 感光原件已经可到达1400万 像素 / 全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的上风能够战胜大尺寸感光原件制作上的艰苦，特殊是全片幅 24mm-by-36mm 这样的大小。
　　噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，固然是同一制造下的产品，然而每个放大器或多或少都有些微的差异存在，很难达到放大同步的后果，对照单一个放大器的CCD，CMOS终极盘算出的噪点就比较多。
　　耗电量差别：CMOS的影像电荷驱动方法为自动式，感光二极体所发生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷挪动至传输通道。而这外加电压通常须要12伏特（V）以上的程度，因而 CCD 还必需要有更精细的电源线路设计跟耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。
　　只管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否定的CMOS存在低成本、低耗电以及高整合度的特征。