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图像传感器几种分类到底哪个好用

来源: 发布时间:2019-08-23 点击量:3187

CIS(Contact Image Sensor):接触式图像传感器于八十年代末应运而生,它是由CMOS工艺制作的传感器IC组成阵列,阵列的长度与原稿相同,光路由CIS本体决定,具有体积小、光路短等特点,组成的系统体积也小,而且安装简单,不需要调整光路,解决了图像光学信号均匀性和部件体积问题,便于实现产品的小型化。图像传感器根据元件不同分为CCD、CMOS、CIS。


CCD、CMOS两种图像传感器比较


CCD图像传感器的特色在于充分保持信号在传输时不失真(专属通道设计),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没有专属通道的设计,因此必须先行放大再整合各个像素的资料。 整体来说,CCD 与 CMOS 两种设计的应用,反应在成像效果上,形成包括 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等方面的差异,具体表现在:


1.感光度差异:由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路,过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积,因此 相同像素下,同样大小之感光器尺寸,CMOS的感光度会低于CCD。


2.噪点差异:由于CMOS每个感光二极体搭配一个 ADC 放大器,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些微的差异存在,很难达到放大同步的效果,对比单一个放大器的CCD,CMOS最终计算出的噪点就比较多。


3.解析度差异: CMOS 每个像素的结构比 CCD 复杂,其感光开口不及CCD大, 相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时,CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。但是目前业界的CMOS 感光原件已经可达到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原件制造上的困难。


4.成本差异:CMOS 应用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 和良率的损失;相对于 CCD 采用电荷传递的方式输出信号,必须另辟传输通道,如果通道中有一个像素故障,就会导致信号无法传递,因此CCD的良率比CMOS低,再加上专属传输通道设计,CCD的制造成本相对高于CMOS。


5.耗电量差异: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。而这外加电压通常需要12伏特(V)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。


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