工业摄像机CCD与CMOS的区别

时间：2019-08-22  08:50:37  来源: 轩展科技  浏览数: 1097

  CCD和CMOS，本质上是传感器工艺的不同。简单来说，CCD的感光元件，每行的像素点都只使用一个“放大器”来进行处理，而CMOS则是每个像素都有一个单独的放大器。因此CCD上，从像素点来看，用于感光的区域要远大于CMOS，毕竟CMOS上还要集成许多复杂的电路，所以CCD的画质，的确比CMOS好。但是CCD有两个天生的缺陷，一个是速度慢，毕竟一个处理器要处理上个个像素点的信息，运算量和发热量是不言而喻的，而且发热量巨大的，导致CCD的热噪普遍很高。

  CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别。事实上经过技术改造，目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。

  成像方面：在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。  而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于价格差异以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

  衡量CCD好坏的指标很多，有像素数量，CCD尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响。

  CMOS传感器在处理速度和功率效率方面远远超过。CCD传感器具有有限数量的节点来转换传感器上的每个像素电荷。 这会导致处理速度变慢。 但是，由于所有的像素都可以用于CCD结构上的光线捕捉，因此整体输出更加清晰明亮。

  对于机器视觉而言，重要的KPI指处理速度和图像噪声。 CMOS传感器允许每个像素进行数字转换，从而带宽更低。 或者，高速CCD传感器不像高速CMOS成像器那样大规模并行。 结果，每个CCD放大器具有更高的带宽，导致产生的图像上更大的噪声。 这就是为什么大多数工业应用都使用最新的CMOS传感器，这种传感器可以被设计成产生噪声少得多的图像。

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