请问CMOS和CCD哪个好

数码相机的感光元件对于成像效果起着关键的作用,所以一直是摄影爱好者们研讨的话题。纵观时下各大相机厂商的动态:适马公司在数码单反相机方面依旧沿用著名的Foveon X3三层CMOS技术;佳能挖空心思忙着加大自己开发的大幅面CMOS感光元件的更新与生产;富士还雄心勃勃的走在SUPER CCD的老路上;奥林巴斯与柯达只对自己的4/3英寸CCD规格感兴趣;索尼搞了个4原色CCD技术出来;松下依旧走着自己开发CCD的路线。

看到佳能和适马都在CMOS技术方面下苦功,很多朋友们感到不可思议。按照我们的经验,好像当前大多数采用CMOS的相机成像质量都不是很高。但事实上这种状况不是绝对的,高端CMOS的新技术实际上已经较为成熟了,今天我们就来了解一下CMOS为什么可以用在专业相机上!

像素的原理

像素是在影像感应器上将光信号转变成电信号的基本工作单位,以CMOS感应器的像素为例,它包含了一个光电二极管,用来产生与入射光成比例的电荷,同时它也包含了其他一些电子元件,以提供缓存转换和复位功能。当每个像素上的电容所积累的电荷达到一定数量并被传送给信号放大器再通过数模转换之后,所拍摄影像的原始信号才得以真正显现,而具有这些全部功能的器件才能称为是一个真正的影像感应器。比如,一台数码相机的最高分辨率为3264×2448,意味着它拥有的影像感应器会有7990272个像素点。

CCD的成像原理

CCD(Charge Coupled Device),中文名字叫电荷耦合器,是一种特殊的半导体材料。它由大量独立的光敏元件组成,这些光敏元件通常是按矩阵排列的。光线透过镜头照射到CCD上,并被转换成电荷,每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。当你按动快门,CCD将各个元件的信息传送到模/数转换器上,模拟电信号经过模/数转换器处理后变成数字信号,数字信号以一定格式压缩后存入缓存内,此时一张数码照片诞生了。然后图像数据根据不同的需要以数字信号和视频信号的方式输出。

CMOS是怎样工作的

CMOS即互补金属氧化物半导体,它在微处理器、闪存和ASIC(特定用途集成电路)的半导体技术上占有绝对重要的地位。CMOS和CCD一样都是可用来感受光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。

CMOS相比CCD最主要的优势就是非常省电。CMOS 电路几乎没有静态电量消耗,只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右。目前CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而过热,暗电流(见文后注释)抑制得好就问题不大,如果抑制得不好就容易出现杂点。

CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。例如一台数码相机的分辨率为300万像素,那么CCD传感器是连续扫描300万个电荷,并且在最后一个电荷扫描完成之后才能将信号放大。而CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此,CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大,采用这种方法可进行快速数据扫描。

高端相机CMOS技术展现

先来看看佳能EOS D30、D60,在佳能EOS系列AF(Auto Focus自动调焦)相机上,CMOS一直在测光对焦系统中使用。佳能目前已经可以用较低的成本制造较大尺寸的CMOS感光芯片,并且可以将影像处理电路集成在CMOS芯片上。D60有专门的回路控制暗电流,在长于1秒的曝光时降噪系统会自动工作,可以从很大程度上降低噪点的产生。

再来看看适马的Foveon X3三层CMOS技术:一般采用CCD或者CMOS的数码相机是在同一像素上记录RGB三种颜色,而Foveon X3采用三层感光元件,每层记录RGB的其中一个颜色通道,同样的三原色,每个原色采用三个像素记录当然会比采用单个像素记录效果要好。

参考资料:http://pub.club.163.com/938/1132621895594.html

CCD与CMOS的区别?

CCD与CMOS的区别有:

1、灵敏度差异

由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。

2、成本差异

由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本。

由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破 50%的水平,因此,CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。

3、分辨率差异

CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂,其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。

4、噪声差异

由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质。

5、功耗差异

CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V。

因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。

cmos和ccd哪个好ccd和cmos到底哪个成像质量比较好

CCD和COMS什么区别哪个好

图像传感器分为CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补型金属氧化物半导体)两种。赞成CCD芯片的主要论据是这种芯片比CMOS更灵敏,因此可在昏暗的光线下照出较好的相片。用CCD芯片的相机照出的相片也比CMOS清楚,使用COMS芯片有时会有“噪声“问题—图像上有些缺点。

但从另一方面讲,CMOS芯片的成本较低,在这里节省的费用可转化为更低的相机价格。此外,CMOS芯片比CCD芯片吸收的能量少,所以CMOS芯片的相机换一次电池可使用更长的时间。

出于图像质量的考虑,目前大多数数码相机使用CCD技术。

ccd与cmos哪个好

现在CMOS广泛用于全画幅相机,ccd在卡片机上用的比较多;

但是不能说cmos就比ccd好。

因为ccd成本更高,而且后续能力提升空间有限,所以如果用在全画幅上,相机成本会很高,故一般用于小画幅相机上,但ccd目前能力还是比cmos要好一些;

cmos更经济,而且后续随着技术进步其能力提升空间更大,用在画幅较大的相机上,一来可以降低高端相机成本,二来大画幅可以有足够的空间冗余用于包容cmos潜在的缺点(2000万像素的cmos,如果是卡片一样的画幅,其画质会很糟糕,但是放到全画幅上,则问题会小得多)

ccd和cmos到底哪个成像质量比较好

CCD的成本比 CMO S高很多

另外 CCD比CMOS 更加耗电

CCD 在低端成相效果优于

CMOS 不过高端的数码相机现在基本都是用 CMOS 传感器

(什么是传感器简称CCD)

传感器简称 CCD CCD 的尺寸,

其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了 CCD 和 CMOS 。

感光器件的面积大小,CCD/CMOS 面积越大,

捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低 。

CCD/CMOS 是数码相机用来感光成像的部件,

相当于光学传统相机中的胶卷 。

CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列 。

当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,

整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,

就构成了一个完整的画面。

如果分解CCD,

你会发现CCD的结构为三层,

第一层是“微型镜头”,

第二层是“分色滤色片”

以及第三层“感光层”。

第一层“微型镜头” 我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,

为了扩展CCD的采光率,

必须扩展单一像素的受光面积。

但是提高采光率的办法也容易使画质下降。

这一层“微型镜头”

就等于在感光层前面加上一副眼镜。

因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,

而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片”

CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,

一是RGB原色分色法,另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。

首先,我们先了解一下两种分色法的概念,

RGB即三原色分色法,

几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、

绿 和 蓝来组成,而 RGB 三个字母分别就是 Red, Green 和Blue,

这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。

再说 CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,

他们分别是青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。

在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及 RGB 的多。

原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。

因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,

在ISO感光度上多半不会超过400。

相对的,补色CCD多了一个Y黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,

但却牺牲了部分影像的分辨率,而在 ISO 值上,补色 CCD 可以容忍较高的感光度,

一般都可设定在800以上 第三层:感光层 CCD的第三层是“感光片”,

这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,

并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原 。

传统的照相机胶卷尺寸为 35mm,35mm为对角长度,

35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机,对角长度约接近

35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中,

很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,

例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,

而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm,达到了35mm的面积,

所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有

(感光面积从大到小排列)2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。

CCD/CMOS尺寸越大,感光面积越大,

成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机

(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,

但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。

但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量,

就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。

目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难,成本也非常高。

因此,CCD/CMOS尺寸较大的数码相机,价格也较高。

感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。

超薄、超轻的数码相机一般 CCD/CMOS 尺寸也小,

而越专业的数码相机, CCD/CMOS 尺寸也越大。

ccd和cmos到底哪个成像质量比较好、cmos和ccd哪个好,就介绍到这里啦!感谢大家的阅读!希望能够对大家有所帮助!

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