感光器件是攝像機(jī)最為核心的部件，目前普遍采用的主要有CCD(Charge Coupled Device，感光耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體)兩種。
兩者都是利用光敏二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，而其主要差異是數(shù)字信號(hào)傳送的方式不同。
CCD在數(shù)據(jù)傳送時(shí)不會(huì)失真，因?yàn)楦鱾€(gè)像素的數(shù)據(jù)是逐點(diǎn)傳輸?shù)捷敵龆嗽龠M(jìn)行放大處理;而CMOS傳感器是每個(gè)像素都有放大器，其放大效果保持均衡很困難，因而最后整合會(huì)產(chǎn)生噪聲。也正由于其數(shù)據(jù)傳輸方式不同，CCD與CMOS傳感器在效能與應(yīng)用上也有諸多差異。
通常認(rèn)為CCD傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS傳感器，而CMOS傳感器則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。
針對(duì)CMOS傳感器性能的不足之處，業(yè)界正在通過(guò)不斷的技術(shù)革新加以改善，其中最主要的技術(shù)突破點(diǎn)在于低照度條件下的成像性能提升和降低圖像中的噪聲信號(hào)。
以提升低照度性能而言，業(yè)界提出了微透鏡(Micro Lens)陣列技術(shù)，讓更多的光能導(dǎo)入到CMOS傳感器的每個(gè)像素(光電二極管)上，從而增加感應(yīng)的亮度，不過(guò)微透鏡技術(shù)已屬微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的層次，而非原有的單純半導(dǎo)體電路層次，所以挑戰(zhàn)難度的增加自是不難想像。
對(duì)于降低圖像中的噪聲信號(hào)，一種做法是對(duì)原有半導(dǎo)體制程進(jìn)行改進(jìn)，在CMOS電路的硅表面上摻入雜質(zhì)，以此形成一個(gè)針扎層(Pinning Layer)，此結(jié)構(gòu)可將光吸收到硅晶片的內(nèi)部，進(jìn)而降低(光電二極管)表面的噪聲，此種作法也稱為針扎光電二極管(Pinned Photodiode)。目前此種作法確實(shí)改善了噪聲問(wèn)題，使圖像品質(zhì)提升，不過(guò)現(xiàn)階段此種制程也會(huì)增加晶片的制造成本。
隨著技術(shù)的發(fā)展，CMOS傳感器的性能正在得到快速提升。此外，盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于CMOS傳感器，但如果不考慮尺寸限制，CMOS傳感器在成品率上的優(yōu)勢(shì)可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難，這樣CMOS傳感器在更高分辨率下將更有優(yōu)勢(shì)。
另外，CMOS傳感器響應(yīng)速度比CCD快，因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點(diǎn)。[nextpage]
從市場(chǎng)方面來(lái)看，CCD的傳統(tǒng)生產(chǎn)廠商SONY已經(jīng)開(kāi)始把重心移向了CMOS傳感器，不但研發(fā)出了ClearVid CMOS技術(shù)，推出了Exmor系列的高清CMOS產(chǎn)品，在其生產(chǎn)的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中更是幾乎清一色地采用了CMOS傳感器，這也許可以看作是CMOS傳感器的一個(gè)階段性勝利。
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