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hanzisan
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加入日期: Oct 2002
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CCD技術與CMOS技術的概念與區別

  CCD(The Charged Coupled Device即電荷耦合器件)是最常用的感光器件,被廣泛應用於掃描器、數碼相機、數碼攝像機等産品。CCD器件通過光電效應收集電荷,每行圖元的電荷隨時鐘信號被送到類比移位寄存器上,然後串列轉換爲電壓。大多數矽片面積用於光線的收集,光線收集得越多釋放的電荷越多。在設計中,CCD器件要有極高的信噪比、感光靈敏度和良好的動態範圍。要實現這一目標,需要專門處理器、高電壓、多重電源和偏置以及圖元點的緊密排列,以構成高解析度的陣列。CCD生産過程複雜、産量低、成品率底,導致了高成本,因此CCD器件十分昂貴。

  CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,即互補金屬氧化物半導體)器件是一種可大規模生産的積體電路,具有成品率高、價格低等特點,相對於CCD而言,CMOS器件技術有一些明顯的特點:

  1、集成度高
  CMOS器件幾乎可以將相機所需的全部捕獲功能集成到一塊晶片上, 因爲CMOS器件成像元件尺寸更小,可以有更多地方放置電路,它甚至可以將模數轉換控制晶片集成在一起,圖像資料不必在迷宮般的電路中被傳來送去,因此極大地提高了捕獲速度。而且CMOS器件更加省電,其功耗僅相當於CCD的1/8。

  2、有價格優廉
  CMOS器件結構簡單,從而成品率高,製造成本低。這樣CMOS器件價格上就比CCD有了優勢。當前只有索尼、富士等五家大公司能生産CCD。但是,對於CMOS器件,任何有0.35微米技術的企業都可生産,競爭將使價格下降。目前30萬圖元的CMOS感測器已降到20美元左右,比CCD便宜,而在百萬級圖元市場上,價格也將很快會降下來。

  3、相對的缺點
  相對於CCD器件來說,CMOS器件也有它的缺點,對光線的靈敏度不好,信噪比也很低,這導致了其在成像質量上難以與CCD抗衡。但新的CMOS器件不斷推陳出新,高動態範圍CMOS器件已經出現,這一技術消除了對快門、光圈、自動增益控制及伽瑪校正的需要,還有的技術在每一圖元上放一個ADC,降低了雜訊。主動圖元感測器(APS)技術提高了信噪比和影像效率,並接近了CCD的成像質量。當然,CMOS器件目前還不能在高端數碼相機上與CCD競爭。但是在消費級數碼相機市場上,CMOS器件已經開始成熟,並且將在未來數年內成爲數碼相機低端市場的主導技術。

舊 2002-12-19, 09:48 PM #5
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