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ccd圖像傳感器原理 ccd傳感器

CCD傳感器有什么好處？但為什么后來又被CMOS普遍取代了呢？CCD傳感器與CMOS傳感器都是用來將“光信號”轉換成“電信號”的元件 。其實在“光電效應”的材料上、原理上，CCD與CMOS并沒有太大的區別 。它們真正的區別在于“信號處理”的流程結構上 。
【ccd圖像傳感器原理 ccd傳感器】CCD是1969年美國貝爾實驗室（Bell Labs）發明的，1974年美國就已經推出了100*100像素的CCD傳感器產品 。從產品角度上講，CCD的結構相對比較簡單，CCD的每一行（列）的像素共用一個讀取電路，一個放大電路，再由外置的ADC做模擬信號與數字信號轉換 。
而CMOS呢？它與CCD最大的不同就是它每一個像素都有一個讀取電路，一個放大電路 。（不與其他像素共用）新一代的CMOS甚至把ADC部分都集成到CMOS內部，每一行（列）使用一個獨立的ADC 。
那么CMOS這么設計的優勢是什么呢？
因為相機的像素很高，傳感器上每一個像素接收光線產生的電信號很微弱，CCD的電信號讀出之后要經過一段距離的傳輸，很容易引入干擾 。所以CCD的高感性能很差 。而CMOS直接把放大電路設置在像素內部，信號生成之后，直接放大輸出，干擾就小很多 。這就是CMOS為什么高感性能好的原因 。
但在CMOS產品的早期，由于工藝限制，像素的讀取、放大電路需要占用很大的像素面積，從而影響了像素的感光區域占比（開口率低），所以在不需要放電電路（低感）的情況下，CMOS的畫質不如CCD好 。
例如下圖是尼康D4的CMOS，我們可以看到電路區域占據了不小的面積 。
那為什么CMOS最終會全面戰勝CCD傳感器呢？
1、高感優勢對于職業攝影領域而言，是決定性的優勢 。
2、生產工藝的不斷進步，使CMOS的電路尺寸不斷縮小，電路對感光的影響越來越小 。（還有微棱鏡的發明，也大大消弱了電路對感光的負面影響）
3、CMOS發展出了背照式、堆棧式等新型結構，徹底的解決了開口率的問題，并具有高速讀取的優勢 。

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