随着CCD应用范围的扩大，人们发现CCD传感器具有两个局限。首先，CCD芯片技术工艺复杂，不能与标准工艺兼容，很难将其他功能模块与其集成于一体。其次，CCD技术芯片需要的电压功耗大，因此CCD技术芯片价格昂贵且使用不便。为了降低成本，人们使用标准的互补金属氧化物场效应管（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）技术来生产图像传感器，即CMOS图像传感器。

由于构造上的不同，CCD与CMOS具有较大的差异，二者特点比较如下：

1）由于CCD采用专属通道设计，能够充分保持信号在传输时不失真，透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道设计，因此必须先进行放大再整合各个像素的资料。

2）在ISO感光度上，由于CMOS每个像素包含了放大器与A-D转换电路，额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，因此在相同像素下，同样大小的感光器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。

3）在成本上，由于CMOS应用半导体工业常用的MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本和良品率的损失；而CCD采用电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的信号壅塞，无法传递，因此CCD的良品率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加ADC等周边装置，CCD的制造成本要高于CMOS。(www.daowen.com)

4）在第一点“感光度差异”中，由于CMOS每个像素的结构比CCD复杂，因此其感光开口不及CCD大。当比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。不过，目前业界的CMOS感光元件已经可达到1400万像素/全片幅的设计，CMOS技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光元件制造上的困难，特别是全片幅（24mm-by-36mm）大小。

5）在噪点上，由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个ADC放大器，因此如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的ADC放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少都有一些微小的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一一个放大器的CCD，CMOS最终计算出的噪点就比较多。

6）在耗电量上，CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式，必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这个外加电压通常需要12V以上的水平，因此CCD还必须要有更精密的电源线路设计和耐压强度，高驱动电压使CCD的电量远高于CMOS。

目前CCD在影像品质等方面均优于CMOS，但CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。新一代的CCD将以降低耗电量作为改进目标，以期进入照相手机的移动通信市场。CMOS系列则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，由后续的影像处理来修正噪点以及画质表现。目前CMOS图像传感器主要应用于要求小尺寸、低价格、摄像质量无过高要求的场合，如保安器材、微型照相机、手机、计算机网络视频会议系统、无线手持式视频会议系统、条形码扫描器、传真机、玩具、生物显微计数、某些车用摄像系统等大量商用领域。随着制造技术不断地更新，CMOS图像传感器的影像品质不断提高。有人预测，CMOS图像传感器可能在未来3～5年内代替CCD图像传感器而成为市场主流的图像传感器产品。