5 grote verschillen tussen industriële CCD-camera's en CMOS

CCD industriële fase en CMOS zijn twee veelgebruikte beeldverwerkingstechnologieën. Het belangrijkste verschil tussen beide ligt in de verschillende transmissiemethoden. Mensen die camera's hebben gebruikt, zullen zeker bekend zijn met deze twee termen, maar weten niet veel over de prestatieverschillen ertussen. Hier wordt een eenvoudige vergelijkende uitleg gegeven.

1. Ruisverschil:

   Aangezien elke CMOS-fotodiode moet worden gekoppeld aan een versterker, zijn er, indien berekend in megapixels, miljoenen versterkers nodig. Versterkers zijn echter analoge circuits en het is moeilijk om elk resultaat consistent te maken. CCD industriële camera's hebben slechts één versterker nodig die aan de rand van de chip is geplaatst. Vergeleken met CMOS worden de ruis en het geluid relatief verminderd, wat de beeldkwaliteit aanzienlijk verbetert.

2. Verschil in stroomverbruik:

   CMOS gebruikt een actieve beeldacquisitiemethode en de door de lichtgevoelige diode gegenereerde lading wordt direct versterkt en uitgestuurd door de aangrenzende transistor; terwijl CCD een passieve acquisitiemethode gebruikt en een spanning van 12~18V moet worden toegepast om de lading in elke pixel naar het transmissiekanaal te verplaatsen. Daarom moet CCD nauwkeurigere stroomcircuits en spanningssterkte ontwerpen, waardoor het stroomverbruik van CCD veel hoger is dan dat van CMOS. Volgens berekeningen is het stroomverbruik van CMOS slechts 1/8~1/10 van dat van CCD.

3. Resolutieverschil:

   Aangezien elke pixel van CMOS complexer is dan die van CCD, en de pixelgrootte moeilijk het niveau van CCD kan bereiken, is bij het vergelijken van CCD en CMOS van hetzelfde formaat de resolutie van CCD industriële camera's meestal beter dan die van CMOS-sensoren.

   Bijvoorbeeld: een CCD-camera met een pixelgrootte van 4,40 µm*4,40 µm heeft een resolutie van 1628*1236, terwijl een CMOS-camera met een pixelgrootte van 5,2 µm*5,2 µm een resolutie van 1280*1024 heeft. De vergelijkingsresultaten laten duidelijk zien dat bij hetzelfde formaat de resolutie van CCD hoger is dan die van CMOS, wat betekent dat de beeldkwaliteit beter is dan die van CMOS.

4. Gevoeligheidsverschil:

   Omdat het CMOS-signaal een ladingssignaal in punt-eenheden is, terwijl de CCD een stroomsignaal in rij-eenheden is. Bij het uitlezen van signalen leest CMOS signalen rechtstreeks van punten, terwijl CCD signalen indirect van rijen leest. Daarom is, bij dezelfde pixelgrootte, de gevoeligheid van CMOS lager dan die van CCD.

5. Kostenverschil:

   Aangezien CMOS hetzelfde is als het bestaande productieproces voor grootschalige geïntegreerde schakelingen, kunnen randfaciliteiten in één keer in de sensorchip worden geïntegreerd, wat de kosten van randchips aanzienlijk bespaart; CCD gebruikt ladingsverschuiving om gegevens uit te voeren. Zolang één pixeltransmissie mislukt, wordt een hele rij gegevens niet normaal verzonden. Daarom is het beheersen van de opbrengst van CCD veel moeilijker dan die van CMOS. Daarom zijn de productiekosten van CCD relatief hoger dan die van CMOS-sensoren.