ccd还是cmos 高清摄像机的成本博弈.doc

众所周知,摄像机的核心组成部分有三块:镜头、图像传感器以及压缩处理芯片。其中, 图像传感器是图像采集处理部分的核心。而目前, CCD 与 CMOS 传感器是被普遍采用的两种图像传感器, 两者都是利用感光二极管(photodiode) 进行光电转换, 将图像转换为数字数据, 而其主要差异是数字数据传送的方式不同。 CCD 在数据传送时不会失真, 因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而 CMOS 工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声, 因此, 必须先放大, 再整合各个象素的数据。也正由于其数据传输方式不同, CCD 与 CMOS 传感器在效能与应用上也有诸多差异。 1. 灵敏度差异: 由于 CMOS 传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成( 含放大器与 A/D 转换电路), 使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积, 因此在象素尺寸相同的情况下, CMOS D 传感器。 2. 成本差异: 由于 CMOS 传感器采用一般半导体电路最常用的 CMOS 工艺, 可以轻易地将周边电路(如 AGC 、 CDS 、 Timing generator 、或 DSP 等) 集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本; 除此之外,D 采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,D 传感器的成品率比 CMOS 传感器困难许多, 即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破 50% 的水平, 因此, CCD 传感器的成本会高于 CMOS 传感器。 3. 分辨率差异: 如上所述, CMOS D 传感器复杂, 其象素尺寸很 D 传感器的水平, 因此, D 与 CMOS 传感器时, CCD 传感器的分辨率通常会优于 CMOS 传感器的水平。 4. 噪声差异: 由于 CMOS 传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器, 而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘 D 传感器相比, CMOS 传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质。 5. 功耗差异: CMOS 传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,D 传感器为被动式采集, 需外加电压让每个象素中的电荷移动, 而此外加电压通常需要达到 12~18V; 因此, CCD 传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC) ,高驱动电压更使其功耗远高于 CMOS 传感器的水平。综上所述, CCD 传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于 CMOS 传感器,而 CMO S 传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。在标清监