1.信息读取方式
CCD 存储的电荷信息需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂。CMOS 则是经光电转换后直接产生电流(或电压)信号,信号读取十分简单。
2.速度
CCD 需在同步时钟的控制下,以行为单位,一位一位地输出信息,速度较慢;而CMOS则在采集光信号时就可以取出电信号,还能同时处理各单元的图像信息,速度比CCD 快很多。
3.电源及耗电量
CCD 大多需要三组电源供电,耗电量较大;而CMOS 则只需使用一个电源,耗电量非常小,仅为CCD 的1/10~1/8。CMOS 在节能方面具有很大优势。(www.daowen.com)
4.成像质量
CCD 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,其成像质量相对CMOS 有一定优势。由于CMOS 集成度高,因此各光电传感元件、电路之间距离很近,相互之间的光、电、磁干扰较严重。噪声对图像质量影响很大,使CMOS 光电传感器很长一段时间无法进入实用状态。近年,随着CMOS 电路消噪技术的不断发展,为生产高密度优质的CMOS 图像传感器提供了良好的条件。
5.内部结构
CCD 的成像点为X−Y 纵横矩阵排列,每个成像点由一个光电二极管和其控制的一个邻近电荷存储区组成。光电二极管将光线(光量子)转换为电荷(电子),聚集的电子数量与光线的强度成正比。在读取这些电荷时,各行数据被移动到垂直电荷传输方向的缓存器中。每行的电荷信息被连续读出,再通过电荷/电压转换器和放大器传感。这种构造产生的图像具有低噪声、高性能的特点,但是生产CCD 需采用时钟信号、偏压技术,因此整个构造十分复杂,不但增大了耗电量,也增加了成本。
CMOS 周围的电子器件,如数字逻辑电路、时钟驱动器以及模/数转换器等,可在同一加工程序中得以集成。CMOS 传感器的构造如同一个存储器,每个成像点包含一个光电二极管、一个电荷/电压转换单元、一个重新设置和选择晶体管,以及一个放大器,覆盖在整个传感器上的是金属互连器(计时应用和读取信号)以及纵向排列的输出信号互连器,它可以简单地使用X−Y 寻址技术读取信号。
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