百萬像素攝像機(jī)中CCD與CMOS的兩點(diǎn)主要區(qū)別
CCD和CMOS是現(xiàn)在普遍采用的兩種圖像工藝技術(shù),用過百萬像素攝像機(jī)的人肯定對這兩個名詞不會陌生,可是對它們之間的性能區(qū)別,卻并不一定很了解。這里維視圖像將針對百萬像素攝像機(jī)中CCD與CMOS的兩點(diǎn)主要區(qū)別和做簡單說明。
CCD與CMOS的兩點(diǎn)主要區(qū)別
像素結(jié)構(gòu)不同
CCD的感光元件除了感光二極管之外,包括一個用于控制相鄰電荷的存儲單元,感光二極管占據(jù)了絕大部分面積。而CMOS感光元件除處于核心地位的感光二極管之外,它還包括放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,每個像點(diǎn)構(gòu)成為一個感光二極管和三顆晶體管,而感光二極管占據(jù)的面積只是整個元件的一小部分。
相較于CMOS傳感器,CCD感光元件中的有效感光面積大,在同等條件下可接收較強(qiáng)的光信號,對應(yīng)的輸出電信號也更強(qiáng);體現(xiàn)在輸出結(jié)果上,就是CMOS傳感器捕捉到的圖像內(nèi)容不如CCD傳感器豐富、銳度較差、圖像細(xì)節(jié)丟失情況嚴(yán)重且噪點(diǎn)明顯,這也是早期CMOS傳感器大多用于低端場合的原因。
ADC位置和數(shù)量不同
CCD與CMOS的第二個區(qū)別體現(xiàn)在ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)位置和數(shù)量的不同。CCD每行像素點(diǎn)只對應(yīng)著一個ADC,感光元件每曝光一次,在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理,由控制電路以串行的方式依序傳入"緩沖器"中,由底端的線路引導(dǎo)輸出至CCD旁的放大器進(jìn)行放大,再串聯(lián)ADC輸出;相對地,CMOS的設(shè)計中每個像素點(diǎn)旁連著一個ADC,信號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
也正是由于這點(diǎn)不同,CCD傳感器中每一個感光元件的信號能形成統(tǒng)一的輸出,這些輸出數(shù)據(jù)經(jīng)放大器統(tǒng)一處理之后,每個像點(diǎn)的電信號強(qiáng)度都獲得同樣幅度的增大;而CMOS每一個感光元件攜帶一個ADC,無法保證每個像點(diǎn)的放大率嚴(yán)格一致,致使放大后的圖像數(shù)據(jù)無法代表拍攝物體的原貌。體現(xiàn)在最終的輸出結(jié)果上,就是圖像中不可避免地出現(xiàn)噪點(diǎn),圖像品質(zhì)低于CCD傳感器。
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