5 différences majeures entre les caméras industrielles CCD et CMOS

Les capteurs CCD et CMOS sont deux technologies d'imagerie couramment utilisées. La principale différence entre eux réside dans leurs méthodes de transmission distinctes. Les personnes qui ont utilisé des appareils photo connaissent certainement ces deux termes, mais ne savent pas grand-chose sur les différences de performance entre eux. Une explication comparative simple sera donnée ici.

1. Différence de bruit :

   Étant donné que chaque photodiode CMOS nécessite un amplificateur, si l'on calcule en termes de mégapixels, des millions d'amplificateurs sont nécessaires. Cependant, les amplificateurs sont des circuits analogiques, et il est difficile de rendre chaque résultat cohérent. Le CCD ne nécessite qu'un amplificateur placé sur le bord de la puce. Comparé au CMOS, son bruit est relativement réduit, ce qui améliore considérablement la qualité de l'image.

2. Différence de consommation d'énergie :

   Le CMOS utilise une méthode d'acquisition d'image active, et la charge générée par la diode photosensible est directement amplifiée et sortie par le transistor adjacent ; tandis que le CCD utilise une méthode d'acquisition passive, et une tension de 12 à 18 V doit être appliquée pour déplacer la charge de chaque pixel vers le canal de transmission. Par conséquent, le CCD doit concevoir des circuits d'alimentation plus précis et supporter une tension plus élevée, ce qui rend la consommation d'énergie du CCD beaucoup plus élevée que celle du CMOS. Selon les calculs, la consommation d'énergie du CMOS n'est que de 1/8 à 1/10 de celle du CCD.

3. Différence de résolution :

   Étant donné que chaque pixel du CMOS est plus complexe que celui du CCD, et que sa taille de pixel est difficile à atteindre le niveau du CCD, lorsque nous comparons des CCD et des CMOS de même taille, la résolution du CCD est généralement meilleure que celle des capteurs CMOS. Par exemple, la caméra CCD avec une taille de pixel de 4,40 µm * 4,40 µm produite par Weishi Digital Image Technology Co., Ltd. a une résolution de 1628 * 1236, tandis que la caméra CMOS avec une taille de pixel de 5,2 µm * 5,2 µm a une résolution de 1280 * 1024. Les résultats de comparaison montrent clairement que la résolution du CCD est supérieure à celle du CMOS pour la même taille, ce qui signifie que la qualité d'image est meilleure que celle du CMOS.

4. Différence de sensibilité :

   Parce que le signal CMOS est un signal de charge par unités de points, tandis que le CCD est un signal de courant par unités de lignes. Lors de la lecture des signaux, le CMOS lit les signaux directement à partir des points, tandis que le CCD lit les signaux indirectement à partir des lignes. Par conséquent, lorsque la taille des pixels est la même, la sensibilité du CMOS est inférieure à celle du CCD.

5. Différence de coût :

   Étant donné que le CMOS utilise le même processus de production que les circuits intégrés à grande échelle existants, les installations périphériques peuvent être intégrées dans la puce du capteur en une seule fois, ce qui permet d'économiser considérablement le coût des puces périphériques ; le CCD utilise le transfert de charge pour sortir les données. Tant qu'une transmission de pixel échoue, une ligne entière de données ne sera pas transmise normalement. Par conséquent, le contrôle du taux de rendement du CCD est beaucoup plus difficile que celui du CMOS. Par conséquent, le coût de fabrication du CCD est relativement plus élevé que celui des capteurs CMOS.

Résumé : Bien que les caméras industrielles CCD soient meilleures que les CMOS en termes de qualité d'image, de taille de résolution, de sensibilité, etc., le CMOS présente les caractéristiques de faible coût, de faible consommation d'énergie et de haute intégration. Avec les progrès continus des technologies CCD et CMOS, la différence entre les deux diminuera progressivement. Actuellement, les caméras industrielles CCD se sont engagées à améliorer la consommation d'énergie, tandis que le CMOS investit également beaucoup en recherche et développement pour améliorer ses lacunes en matière de résolution et de sensibilité. On peut prévoir qu'à l'avenir, après l'amélioration continue des CCD et des CMOS, nous entrerons dans un monde d'imagerie numérique plus coloré.