5 principais diferenças entre câmeras industriais CCD e CMOS

CCD e CMOS são duas tecnologias de imagem comumente usadas. A principal diferença entre elas reside nos diferentes métodos de transmissão. Pessoas que usaram câmeras certamente estarão familiarizadas com esses dois termos, mas não sabem muito sobre as diferenças de desempenho entre eles. Uma explicação comparativa simples será dada aqui.

1. Diferença de ruído:

   Como cada fotodiodo CMOS precisa ser acoplado a um amplificador, se calculado em termos de megapixels, milhões de amplificadores são necessários. No entanto, amplificadores são circuitos analógicos e é difícil tornar cada resultado consistente. O CCD precisa apenas de um amplificador colocado na borda do chip. Comparado ao CMOS, seu ruído é relativamente reduzido, o que melhora muito a qualidade da imagem.

2. Diferença de consumo de energia:

   O CMOS usa um método de aquisição de imagem ativo, e a carga gerada pelo diodo fotossensível é diretamente amplificada e saída pelo transistor adjacente; enquanto o CCD usa um método de aquisição passivo, e uma tensão de 12~18V deve ser aplicada para mover a carga em cada pixel para o canal de transmissão. Portanto, o CCD deve projetar circuitos de energia mais precisos e suportar a força da tensão, o que torna o consumo de energia do CCD muito maior do que o do CMOS. De acordo com os cálculos, o consumo de energia do CMOS é apenas 1/8~1/10 do CCD.

3. Diferença de resolução:

   Como cada pixel do CMOS é mais complexo do que o do CCD, e o tamanho de seu pixel é difícil de atingir o nível do CCD, quando comparamos CCD e CMOS do mesmo tamanho, a resolução do CCD é geralmente melhor do que a dos sensores CMOS. Por exemplo, a câmera CCD com tamanho de pixel de 4,40 µm*4,40 µm produzida pela Weishi Digital Image Technology Co., Ltd. tem uma resolução de 1628*1236, enquanto a câmera CMOS com tamanho de pixel de 5,2 µm*5,2 µm tem uma resolução de 1280*1024. Os resultados da comparação mostram claramente que a resolução do CCD é maior do que a do CMOS para o mesmo tamanho, o que significa que a qualidade da imagem é melhor do que a do CMOS.

4. Diferença de sensibilidade:

   Porque o sinal CMOS é um sinal de carga em unidades de ponto, enquanto o CCD é um sinal de corrente em unidades de linha. Ao ler sinais, o CMOS lê sinais diretamente dos pontos, enquanto o CCD lê sinais indiretamente das linhas. Portanto, quando o tamanho do pixel é o mesmo, a sensibilidade do CMOS é menor do que a do CCD.

5. Diferença de custo:

   Como o CMOS é o mesmo que o processo de produção de circuito integrado em larga escala existente, as instalações periféricas podem ser integradas no chip sensor de uma vez, economizando muito o custo de chips periféricos; o CCD usa transferência de carga para saída de dados. Desde que uma transmissão de pixel falhe, uma linha inteira de dados não será transmitida normalmente. Portanto, controlar a taxa de rendimento do CCD é muito mais difícil do que o do CMOS. Portanto, o custo de fabricação do CCD é relativamente maior do que o dos sensores CMOS.

Resumo: Embora as câmeras industriais CCD sejam melhores do que as CMOS em termos de qualidade de imagem, tamanho de resolução, sensibilidade, etc., o CMOS tem as características de baixo custo, baixo consumo de energia e alta integração. Com o avanço contínuo da tecnologia CCD e CMOS, a diferença entre os dois diminuirá gradualmente. Atualmente, as câmeras industriais CCD estão comprometidas em melhorar o consumo de energia, enquanto o CMOS também está investindo muita pesquisa e desenvolvimento para melhorar as deficiências de resolução e sensibilidade. É previsível que, no futuro, após a melhoria contínua do CCD e CMOS, entraremos em um mundo de imagem digital mais colorido.