文档介绍：CCD 与 CMOS 摄像头
在智能车竞赛中的选择

首先,我们通过一篇来自网络的文章,D 和 CMOS 技术本身,来了解
他们的区别。
文章来自网络:
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D 与 CMOS 的主要差别。我们暂时撇开复杂的技术
文字,透过简单的比较来看这两种不同类型,D
或 CMOS,基本上两者都是利用矽感光二极体(photodiode)进行光与电的转换。
这种转换的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相
近,光线越强、电力越强;反之,光线越弱、电力也越弱的道理,将光影像转换
为电子数字信号。

D 和 CMOS 的结构,ADC 的位置和数量是最大的不同。简单的说,
D 感光元件的工作原理(上)”D 每曝光
一次,在快门关闭后进行像素转移处理,将每一行中每一个像素(pixel)的电荷
信号依序传入“缓冲器”中,D 旁的放大器进行放大,
再串联 ADC 输出;相对地,CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC(放大
兼类比数字信号转换器),讯号直接放大并转换成数字信号。

两者优缺点的比较
CCD CMOS
灵敏度同样面积下高感光开口小,灵敏度低
成本成本高 CMOS 整合集成,成本低
解析度连接复杂度低,解析度高低,新技术高
噪点比单一放大,噪点低百万放大,噪点高
功耗比需外加电压,功耗高直接放大,功耗低

由于构造上的基本差异,D
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 的制程较简
单,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。

D 与 CMOS 两种设计的应用,反应在成像效果上,形成包括
ISO 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等,不同类型的差异:

ISO 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 D。

成本差异:CMOS 应用半导体工业常用的 MOS 制程,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;D
采用电荷传递的方式输出资讯,必须另辟传输通道,如果通道中有一个像素故障
(Fail),就会导致一整排的讯号壅塞,无法传递,D 的良率比 CMOS 低,
加上另辟传输通道和外加 ADC D 的制造成本相对高于 CMOS。

解析度差异:在第一点“感光度差异”中,由于 CMOS D
复杂,D 大,D 与 CMOS 感光器时,
CCD 感光器的解析度通常会优于 CMOS。不过,如果跳脱尺寸限制,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,特别是全片幅 24mm-by-36mm
这样的大小。

噪点差异:由于 CMOS 每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器,如果以
百万