CCD和CMOS区别

CCD：（Charge Coupled Device），电荷藕合器件图像传感器

电荷在像素之间依次传递，最终集中到串联寄存器，转换为电压信号，然后放大，经模数转换后形成数字信号。

CMOS：（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）互补性氧化金属半导体

每个像元都有独立的节点，转换为电压信号，然后放大，经模数转换后形成数字信号。

主要区别：

（1） 成像过程：

两者的光电转换原理相同，主要差别在于信号的读出过程不同。

CCD仅有一个(或少数几个)输出节点统一读出，其信号输出的一致性非常好；

CMOS中每个像素都有各自的信号放大器，各自进行电荷-电压转换，信号输出的一致性较差。

CCD为了读出整幅图像信号，要求输出放大器的信号带宽较宽，

CMOS中，每个像元中的放大器的带宽要求较低，大大降低了芯片的功耗，但数以百万的放大器的不一致性却带来了更高的固定噪声。

（2） 集成性：

CCD中的电路和器件是集成在半导体单晶材料上，工艺较复杂。其仅能输出模拟电信号，需要后续的地址译码器、模数转换器、图像信号处理器处理，并且还需要提供三组不同电压的电源和同步时钟控制电路，集成度非常低。

CMOS能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上，集成度高，芯片级相机的概念也由此产生。

（3） 速度：

CCD采用光敏元输出，只能按规定的程序输出，速度较慢。

CMOS有多个电荷-电压转换器和行列开关控制，读出速度较快。此外，CMOS的地址选通开关可随机采样，实现子窗口输出，在仅输出子窗口图像时可获得更高的速度。

（4） 噪声：

CCD采用PN结或二氧化硅隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS有一定的优势。

CMOS的集成度较高，各元件、电路之间距离很近，干扰较为严重，噪声对图片质量影响很大。

（5） 功耗：

CCD需要3路电源来满足特殊时钟的需求，功耗较大。

CMOS只需一个电源供电，功耗仅为CCD的1/10。

CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

目前，市场销售的数码摄像头中以CMOS感光器件的为主。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术，完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。

受市场情况及市场发展等情况的限制，摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多，主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响，同时由于CCD耗电量大，工艺复杂，像素提高难度加大。