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  969484311 2013-10-21 00:00:00

  數(shù)碼相機(jī)的成像器件主要分為兩類(lèi): CCD--英文Charge Couple Device的縮寫(xiě).中文名稱(chēng)[電荷耦合器件". CMOS--英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的縮寫(xiě).中文名稱(chēng)為[互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體". CCD技術(shù)成熟.成像質(zhì)量好.畢竟它是現(xiàn)在應(yīng)用的Z廣泛的成像元件.優(yōu)點(diǎn)在于 1)CCD從一開(kāi)始就是為圖像而生.CCD從根本上說(shuō).就是采用為圖像和電荷傳輸優(yōu)化設(shè)計(jì)的制造技術(shù).這種技術(shù).保證了CCD的性能不會(huì)因?yàn)闇p小像素尺寸.而發(fā)生降低.這種專(zhuān)用技術(shù)的應(yīng)用.當(dāng)然也造成了CCD的一大劣勢(shì)--不能集成其他圖像處理功能到這塊傳感器上. 2)CCD傳感器從根本上避免了由于像素竄擾產(chǎn)生的fixed-pattern noise (固定圖樣噪聲.FPN).以及temporal noise(暫時(shí)噪聲).而這兩種噪音在CMOS上是永遠(yuǎn)不能避免的. 但它也有其缺點(diǎn): 1)耗電量大.早期的數(shù)碼相機(jī)有[電老虎"的[美譽(yù)".主要原因之一便來(lái)自CCD.雖然現(xiàn)在采用低溫多晶硅顯示屏等低能耗的部件在一定程度上降低了相機(jī)的功率.但CCD依然是數(shù)碼相機(jī)的耗電大戶(hù)--CCD從數(shù)碼相機(jī)一開(kāi)機(jī)便隨時(shí)保持著工作狀態(tài).更是無(wú)謂地消耗大量的電能. 2) 工藝復(fù)雜.成本較高.CCD復(fù)雜的結(jié)構(gòu)決定了它制造工藝的復(fù)雜性.因而到目前為止.CCD還只有為數(shù)不多的幾家電子產(chǎn)業(yè)巨頭能生產(chǎn). 3)像素提升難度大.CCD前兩個(gè)缺點(diǎn)也直接導(dǎo)致了這一個(gè)缺點(diǎn).CCD像素提升無(wú)非是通過(guò)兩個(gè)途徑:diyi.保持感光元件單位面積不變而增大CCD面積.在大面積CCD上集成更多的感光元件.但是這種方式會(huì)導(dǎo)致CCD成品率降低.制造成本更高.功耗更大.在民用領(lǐng)域這是不現(xiàn)實(shí)的，第二.縮小感光元件單位面積.在現(xiàn)有水平的CCD面積上集成更多感光元件.但是這種方法會(huì)減少感光元件的單位感光面積.降低CCD整體的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍.影響畫(huà)質(zhì). CMOS在Z近幾年的發(fā)展速度相當(dāng)不錯(cuò).大有與CCD分庭抗?fàn)幹畡?shì) 相比CCD.CMOS有幾個(gè)Z突出的優(yōu)點(diǎn): 1) 價(jià)格低廉.制造工藝簡(jiǎn)單.CMOS可以利用普通半導(dǎo)體生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn).不象CCD那樣要求特殊的生產(chǎn)工藝.所以制造成本低得多.而且CMOS尺寸與成品率都不如CCD有很多限制. 2)耗電量低.雖然CMOS的濾鏡布局與CCD差別不大.但在感光單元的電路結(jié)構(gòu)上卻有很大差別.CMOS每個(gè)感光元件都具備獨(dú)立的電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路.可將光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)獨(dú)立放大輸出--這比起CCD將所有的信號(hào)全部收集起來(lái)再放大輸出.速度快了很多.而且CMOS的感光元件只在感光成像時(shí)才會(huì)工作.所以比CCD更省電.但CMOS同樣存在缺點(diǎn).如果在使用數(shù)碼相機(jī)時(shí)成像動(dòng)作較多.那么CMOS在頻繁的啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)因?yàn)槎嘧兊碾娏鞫a(chǎn)生熱量.導(dǎo)致雜波并影響畫(huà)質(zhì). 3)便于集成.通過(guò)CMOS工藝可以方便地做出具有緩存.像素級(jí)圖像處理.A/D.D/A集成的SoC方案.CCD結(jié)構(gòu)和原理上不允許這么做.4)CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)上便于采用高速的并行讀取體系.方便連拍等功能

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