静态相机中的 CCD和CMOS的区别

文章目录

• CCD处理方式
• CMOS处理方式
• 两者区别

首先根据 成像原理 ，CCD和CMOS的作用是一致的，都是为了将光子转化为数字图像，只是 转换的方式 出现差异。

CCD处理方式

1. 获取光子：
   在电荷耦合器件（CCD）传感器中，每个感光元件 对应一个像素，在曝光期间，当光线照射到传感器上时，这个感光元件会收集光子，光子释放出电子。
2. 收集电子 ※※
   电子沿着电荷耦合器件（CCD）的每一行垂直向下移动 ，沿途从每个像素收集电荷。在经过垂直之后，再进行水平移动，统一收集，最终到达行尾的一个被称为放大器的"容器"。
3. 放大处理
   该放大器测量每个感光元件中游离的光子数量，同一个统一的放大系数 并将其转换为电压。随后，该过程继续进入增益阶段，然后进入模数转换器（ADC）。
   

CMOS处理方式

1. CMOS关于像素（感光元件）收集光（光子）的方式和CCD是一致的。
2. CMOS的获取和处理（集成）※※
   CMOS 传感器中的每个像素（感光元件）都有自己的一个光电二极管放大器（对应一个放大系数） ，将光子转换为电压。CMOS 传感器的每一列 都有自己的模数转换器（ADC） 。
   

两者区别

1. 图像成像质量
   1. CCD 放大系数只有一个，在模数转换过程中，每一个像素放大系数一致，统一输出放大，画质好。
   2. CMOS每一个像素都有自己的放大系数，所以，放大系数不一致，导致信号失真，质量稍差。
2. 集成度
   1. CCD是统一进行后期的放大和模数转换，所以集成度不是很好。
   2. CMOS 是单个像素进行放大和模数转换，所以集成度高。
3. 速度
   1. CCD是统一收集，统一处理，需要等待，所以速度慢。
   2. CMOS是由于每个像素 都是并行读取的 ，因此 CMOS 传感器的速度要快得多。
4. 成本
   1. 因为模数转换器和成像传感器都集成在同一块硅片上，生产 CMOS 传感器的成本显著降低 。（这也使得设计更加紧凑，这对智能手机和非常小巧的相机来说尤其有利。）