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工业摄像机CCD与CMOS的区别

时间:2019-08-22  08:50:37  来源: 轩展科技  浏览数: 309

  CCDCMOS,本质上是传感器工艺的不同。简单来说,CCD的感光元件,每行的像素点都只使用一个放大器来进行处理,而CMOS则是每个像素都有一个单独的放大器。因此CCD上,从像素点来看,用于感光的区域要远大于CMOS,毕竟CMOS上还要集成许多复杂的电路,所以CCD的画质,的确比CMOS好。但是CCD有两个天生的缺陷,一个是速度慢,毕竟一个处理器要处理上个个像素点的信息,运算量和发热量是不言而喻的,而且发热量巨大的,导致CCD的热噪普遍很高。


 CCD摄像机

 

  CCDCMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有本质的区别。事实上经过技术改造,目前CCDCMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。

 

  成像方面:在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。  CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于价格差异以及高度的整合性,因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

 

 

  衡量CCD好坏的指标很多,有像素数量,CCD尺寸,灵敏度,信噪比等,其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成,每个点就是一个像素。显然,像素数越多,画面就会越清晰,如果CCD没有足够的像素的话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响。

 

 

  CMOS传感器在处理速度和功率效率方面远远超过。CCD传感器具有有限数量的节点来转换传感器上的每个像素电荷。 这会导致处理速度变慢。 但是,由于所有的像素都可以用于CCD结构上的光线捕捉,因此整体输出更加清晰明亮。


 

  对于机器视觉而言,重要的KPI指处理速度和图像噪声。 CMOS传感器允许每个像素进行数字转换,从而带宽更低。 或者,高速CCD传感器不像高速CMOS成像器那样大规模并行。 结果,每个CCD放大器具有更高的带宽,导致产生的图像上更大的噪声。 这就是为什么大多数工业应用都使用最新的CMOS传感器,这种传感器可以被设计成产生噪声少得多的图像。

 

 

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