CCD介紹

　　CCD是(shi)由(you)為(wei)數(shu)眾(zhong)多(duo)的(de)微(wei)小(xiao)光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管(guan)及(ji)譯(yi)碼(ma)尋(xun)址(zhi)電(dian)路(lu)構(gou)成(cheng)的(de)固(gu)態(tai)電(dian)子(zi)感(gan)光(guang)成(cheng)像(xiang)部(bu)件(jian)。光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管(guan)的(de)排(pai)列(lie)方(fang)式(shi)有(you)兩(liang)種(zhong)。一(yi)種(zhong)是(shi)平(ping)麵(mian)陣(zhen)列(lie)，多(duo)個(ge)光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管(guan)排(pai)列(lie)成(cheng)一(yi)個(ge)平(ping)麵(mian)，同(tong)時(shi)感(gan)受(shou)光(guang)信(xin)號(hao)(色彩、強度等)，工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)膠(jiao)卷(juan)相(xiang)似(si)

，這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)感(gan)光(guang)速(su)度(du)快(kuai)，但(dan)造(zao)價(jia)高(gao)。另(ling)一(yi)種(zhong)是(shi)條(tiao)狀(zhuang)陣(zhen)列(lie)，多(duo)個(ge)光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管(guan)排(pai)列(lie)成(cheng)一(yi)條(tiao)直(zhi)線(xian)，逐(zhu)行(xing)進(jin)行(xing)感(gan)光(guang)成(cheng)像(xiang)，並(bing)逐(zhu)行(xing)把(ba)光(guang)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)到(dao)數(shu)碼(ma)相(xiang)機(ji)的(de)存(cun)儲(chu)介(jie)質(zhi)中(zhong)，工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)與(yu)掃(sao)描(miao)儀(yi)相(xiang)似(si)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)感(gan)光(guang)時(shi)間(jian)長(chang)，但(dan)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)
，成(cheng)像(xiang)質(zhi)量(liang)較(jiao)高(gao)。

CMOS介紹

　　CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor），它的中文名稱是“互補性氧化金屬半導體”。主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶-電）和 P（帶+電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。同樣，CMOS的尺寸大小影響感光性能的效果，麵積越大感光性能越好。CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。不過現在量產的高檔CMOS已經基本消除了此類問題。

對比：

　整體來說
，CCD 與 CMOS兩種設計的應用，反應在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、製造成本

、解析度、噪點與耗電量等
，不同類型的差異：

　　ISO 感光度差異：由於 CMOS 每個像素包含了放大器與A/D轉換電路，過多的額外設備壓縮單一像素的感光區域的表麵積，因此 相同像素下，同樣大小之感光器尺寸


，CMOS的感光度會低於CCD。

　　成本差異：CMOS 應用半導體工業常用的 MOS製程，可以一次整合全部周邊設施於單晶片中
，節省加工晶片所需負擔的成本 和良率的損失
；相對地 CCD 采用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另辟傳輸通道，如果通道中有一個像素故障（Fail），就會導致一整排的 訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟傳輸通道和外加 ADC 等周邊，CCD的製造成本相對高於CMOS。

　　解析度差異：在第一點“感光度差異”中，由於 CCMOS 每個像素的結構比 CCD 複雜，其感光開口不及CCD大， 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優於CMOS。不過，如果跳脫尺寸限製

，目前業界的CMOS 感光原件已經可達到1400萬 像素 / 全片幅的設計，CMOS 技術在量率上的優勢可以克服大尺寸感光原件製造上的困難
，特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。

　　噪點差異：由於CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器，如果以百萬像素計，那麼就需要百萬個以上的 ADC 放大器，雖然是統一製造下的產品，但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大器的CCD，CMOS最終計算出的噪點就比較多。

　　耗電量差異：CMOS的影像電荷驅動方式為主動式
，感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD卻為被動式， 必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平
，因此 CCD還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅動電壓使 CCD 的電量遠高於CMOS。

　CMOS與CCD的爭論由來已久，其感光器是數碼相機的核心，也是最關鍵的技術。目前數碼相機的感應器隻有CCD感應器和CMOS感應器。到目前為止
，市麵上絕大多數的消費級別以及高端數碼相機都使用CCD作為感應器；CMOS感應器則作為低端產品應用於一些攝想頭和簡易電腦相機上

，若有哪家攝像頭廠商生產的攝想頭使用CCD感應器，廠商一定會不遺餘力地以其作為賣點大肆宣傳，甚至冠以“數碼相機”之名。一時間，是否具有CCD感應器變成了人們判斷數碼相機檔次的標準之一。來看看這兩種感光器的原理：CCD（Charge Coupled Device
，感光耦合組件），是一種可以記錄光線變化的半導體組件。由許多感光單位組成，通常以百萬像素為單位。當CCD表麵受到光線照射時，每個感光單位會將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產生的信號加在一起，就構成了一幅完整的畫麵。CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor
，互補性氧化金屬半導體）和CCD一樣同為在數字相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的製造技術和一般計算機芯片沒什麼差別，主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶 – 電） 和 P（帶 + 電）級的半導體
，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。

盡管CCD在影像品質等各方麵均優於CMOS，但不可否認的CMOS具有低成本
、低耗電以及高整合度的特性。由於數碼影像的需求熱烈，CMOS的低成本和穩定供貨，成為廠商的最愛，也因此其製造技術不斷地改良更新，使得CCD與CMOS兩者的差異逐漸縮小。新一代的CCD朝向耗電量減少作為改進目標，以期進入照相手機的行動通訊市場；CMOS係xi列lie，則ze開kai始shi朝chao向xiang大da尺chi寸cun麵mian積ji與yu高gao速su影ying像xiang處chu理li晶jing片pian統tong合he，藉ji由you後hou續xu的de影ying像xiang處chu理li修xiu正zheng噪zao點dian以yi及ji畫hua質zhi表biao現xian，目mu前qian的de情qing況kuang是shi
，許xu多duo低di檔dang入ru門men型xing的de數shu碼ma相xiang機ji使shi用yong廉lian價jia的de低di檔dangCMOS芯片
，成像質量比較差。普及型、高級型及專業型數碼相機使用不同檔次的CCD
，個別專業型或準專業型數碼相機使用高級的CMOS芯片。代表成像技術X3芯片實際也是一種CMOS芯片。CCD可以說是近幾年來壟斷了整個消費DC市場，不過也正因為CCD天生的限製
，使得DC很難實現全像素高速連拍和1080p攝錄
；CMOS技術這幾年得到長足的發展，畫質和控噪得到大幅提升，同時也具備了高速連拍的能力，而隨著尼康、索尼開始在單反上使用CMOS
，也說明了CMOS的技術正在得到認可。

　說到底CCD與CMOS孰優孰劣不能一概而論
，但一般而言，普及型的數碼相機中使用CCD芯片的成像質量要好一些。