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技術(shù)頻道

什么是CCD傳感器

CCD:電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段,根據(jù)需要和想像來(lái)修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí),每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起,就構(gòu)成了一幅完整的畫面。

  CMOS:互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一樣同為在數(shù)碼相機(jī)中可記錄光線變化的半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒(méi)什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電) 和 P(帶+電)級(jí)的半導(dǎo)體,這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。然而,CMOS的缺點(diǎn)就是太容易出現(xiàn)雜點(diǎn), 這主要是因?yàn)樵缙诘脑O(shè)計(jì)使CMOS在處理快速變化的影像時(shí),由于電流變化過(guò)于頻繁而會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱的現(xiàn)象。

  CCD的優(yōu)勢(shì)在于成像質(zhì)量好,但是由于制造工藝復(fù)雜,只有少數(shù)的廠商能夠掌握,所以導(dǎo)致制造成本居高不下,特別是大型CCD,價(jià)格非常高昂。在相同分辨率下,CMOS價(jià)格比CCD便宜,但是CMOS器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量相比CCD來(lái)說(shuō)要低一些。到目前為止,市面上絕大多數(shù)的消費(fèi)級(jí)別以及高端數(shù)碼相機(jī)都使用CCD作為感應(yīng)器;CMOS感應(yīng)器則作為低端產(chǎn)品應(yīng)用于一些攝像頭上,若有哪家攝像頭廠商生產(chǎn)的攝想頭使用CCD感應(yīng)器,廠商一定會(huì)不遺余力地以其作為賣點(diǎn)大肆宣傳,甚至冠以“數(shù)碼相機(jī)”之名。一時(shí)間,是否具有CCD感應(yīng)器變成了人們判斷數(shù)碼相機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)之一。

  CMOS影像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一是電源消耗量比CCD低,CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì),付出代價(jià)即是較高的電源消耗量,為使電荷傳輸順暢,噪聲降低,需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像傳感器將每一畫素的電荷轉(zhuǎn)換成電壓,讀取前便將其放大,利用3.3V的電源即可驅(qū)動(dòng),電源消耗量比CCD低。CMOS影像傳感器的另一優(yōu)點(diǎn),是與周邊電路的整合性高,可將ADC與訊號(hào)處理器整合在一起,使體積大幅縮小。

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