CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)芯片技術(shù)是在20世紀(jì)60年代末和70年代初發(fā)明的。當(dāng)時(shí)，CMOS相機(jī)的性能受到可用的光刻技術(shù)的限制，使得CCD相機(jī)在未來25年內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位。

十年前關(guān)于CMOS相機(jī)技術(shù)作為CCD相機(jī)技術(shù)競爭對手的最初論點(diǎn)包括：

l CMOS相機(jī)的圖像質(zhì)量將達(dá)到能與CCD相機(jī)媲美的水平

l CMOS相機(jī)的功耗會(huì)更低

l 在芯片模具上配套功能集成，創(chuàng)建片上相機(jī)或片上系統(tǒng)

l 由于集成和功耗的降低，成像系統(tǒng)尺寸縮小

其它支持CMOS的傳統(tǒng)論點(diǎn)包括單一電源操作等。隨著近年的芯片技術(shù)的發(fā)展，CMOS相機(jī)和CCD相機(jī)技術(shù)也發(fā)生了很大的變化。有些預(yù)測已被證明為是真的。另一些則隨著技術(shù)格局的發(fā)展而改變。

CCD技術(shù)

在CCD芯片中，落在芯片上的光（電荷）通過一個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)（或僅幾個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)）從芯片傳輸。電荷轉(zhuǎn)化為電壓級別，緩沖并作為模擬信號發(fā)送。然后使用芯片外的A/D轉(zhuǎn)換器放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。CCD技術(shù)是專門為相機(jī)開發(fā)的，CCD的芯片的使用已經(jīng)超過了30年。傳統(tǒng)意義上而言，CCD芯片相比于CMOS芯片會(huì)有一些優(yōu)勢。如光敏度更好，噪聲更小。然而，近幾年來這些差異已經(jīng)消失。CCD芯片的缺點(diǎn)是，它們是模擬組件，在傳感器需要更多的電子電路，它們生產(chǎn)成本高，耗電量是CMOS芯片的100倍。功耗的增加會(huì)導(dǎo)致相機(jī)的發(fā)熱問題，這不僅對圖像質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。而且也會(huì)增加產(chǎn)品的成本和環(huán)境影響。

CMOS技術(shù)

早期，普通CMOS芯片用于成像目的，但是光敏度低，圖像質(zhì)量差。現(xiàn)代CMOS芯片采用了更專業(yè)化的技術(shù)，其芯片的質(zhì)量和光敏度得到了質(zhì)的提升。與CCD芯片不同，CMOS芯片集成了放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，這大大降低了相機(jī)的成本，因?yàn)樗松蓤D像所需的所有元素。每個(gè)CMOS像素都包含轉(zhuǎn)換電子元件。與CCD芯片相比，CMOS芯片具有更好的集成可能性和更多的功能。但是，在芯片內(nèi)添加電路可能會(huì)導(dǎo)致更結(jié)構(gòu)化的噪聲風(fēng)險(xiǎn)。CMOS傳感器還具有更快的讀出率、更低的功耗、更高的噪聲免疫力和更小的系統(tǒng)尺寸。最后，最近的技術(shù)進(jìn)步也消除了CCD和CMOS芯片在特定價(jià)格點(diǎn)的光敏度差異。

CCD和CMOS芯片分別有不同的優(yōu)勢，但是技術(shù)發(fā)展迅速，形式也在不斷變化。如今，Sony已經(jīng)在2015年宣布停產(chǎn)CCD芯片技術(shù)的研發(fā)，而轉(zhuǎn)戰(zhàn)CMOS芯片技術(shù)。

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