固体图像传感器CMOS与CCD的区别

速度的对比

由上知，CCD成像器件需在二、三、四相时钟驱动脉冲的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，所以速度较慢。

而CMOS成像器件在采集光电图像信号的同时就可取出电信号，它并能同时处理各单元的图像信息，所以速度比CCD成像器件快得多。由于CMOS成像器件的行、列电极可以被高速地驱动，再加上在同一芯片上做A/D转换，图像信号能快速地取出，因此它可在相当高的帧速下动作。如有些设计用来做机器视觉的CMOS，声称可以高达每秒1000个画面的帧速。

电源及耗电量的对比

由于CCD的像素由MOS电容构成，读取电荷信号时需使用电压相当大(至少12V)的二相或三相或四相时序脉冲信号，才能有效地传输电荷。因此CCD的取像系统除了要有多个电源外，其外设电路也会消耗相当大的功率。有的CCD取像系统需消耗2?5W的功率。

而CMOS光电成像器件只需使用一个单电源5V或3V，耗电量非常小，仅为CCD的1/8?1/10，有的CMOS取像系统只消耗20?50mW的功率。

成像质量的对比

CCD成像器件制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅(sio2)隔离层隔离噪声，所以噪声低，成像质量好。

与CCD相比，CMOS的主要缺点是噪声高及灵敏度低，因为CMOS成像器件集成度高，各光电元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰严重，噪声对图像质量影响很大，开始很长一段时间无法进入实用。后来，噪声的问题用有源像素(ActivePixel)设计及噪声补正线路加以降低。近年，随着CMOS电路消噪技术的不断进展，为生产高密度优质的CMOS成像器件提供了良好的条件。已有厂商声称，所开发出的技术，成像质量已不比CCD差。

CMOS成像器件的灵敏度低，是因为像素部分面积被用来制作放大器等线路。在固定的芯片面积上，除非采用更精细的制造工艺，否则为了维持相当水准的灵敏度，成像器件的分辨率不能做得太高(反过来说，固定分辩率的传感器，芯片尺寸无法做得太小)。但目前，利用0.18μm制造技术己开发出了4096×4096超高分辨率的CMOS图像传感器。

CMOS与CCD在应用上的对比

CCD的发展已有32年的历史，可以说是相当成熟的产品。目前技术的发展主要在于如何缩小传感器的面积、降低生产成本及提高商用性能。CCD的主流应用正逐渐从仿真摄像机、安全监控摄像机等演进到数字多媒体应用，如数字摄像机(DigitalVideoCamcorder)、数字相机DSC(DigitalStillCamera)等。由于便携式数字相机要求轻、薄、短小，百万像素级的CCD已做到1/3″，而中、低分辩率的CCD已发展到1/4″或1/5″，今后朝1/8″甚至于1/10″发展。仿真式摄录像机的CCD为配合PAL/NTSC电视制式，像素长宽比亦为4∶3和采用隔行读取信号的方式。而专用的数字相机则强调方正像素(可减少信号处理所需的时间)及逐行扫描(可提升取像的速度)。

由于CCD有好的影像品质、高灵敏度与高分辨率，因此目前在高、中档的影像应用主要是CCD，而对于一些新兴产品，如PC相机、移动电话等，用CCD则无法满足在电源消耗、体积等方面条件的要求。

CMOS成像器件目前主要集中于CIF与VGA等级产品。CIF等级的CMOS成像器件已由1/3″、1/4″转至1/4″至1/5″，甚至1/7″。目前1/7″的CIF等级的CMOS成像器件的耗电量已降至30mw以下，因此多应用于手机等便携式产品上。VGA等级的CMOS成像器件已由过去的1/3″至1/4″，转至1/4″至1/5″。这一等级的CMOS成像器件的耗电量由过去的300mw降至100mw左右，它主要应用于PC相机，其次在DSC、PHS及TOY也有应用。