CCD 或 CMOS，基本上兩者都是利用矽感光二極體（photodiode）進行光與電的轉換。這種轉換的原理與各位手上具備“太陽電能”電子計算機的“太陽能電池”效應相近，光線越強、電力越強；反之，光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉換為電子數字訊號。

(CCD圖片)

比較 CCD 和 CMOS 的結構，ADC的位置和數量是最大的不同。簡單的說，按我們在上一講“CCD 感光元件的工作原理（上）”中所提之內容。CCD每曝光一次，在快門關閉後進行畫素轉移處理，將每一行中每一個畫素（pixel）的電荷訊號依序傳入“緩衝器”中，由底端的線路引導輸出至 CCD 旁的放大器進行放大，再串聯 ADC 輸出；相對地，CMOS 的設計中每個畫素旁就直接連著 ADC（放大兼類比數字訊號轉換器），訊號直接放大並轉換成數字訊號。

兩者優缺點的比較

CCD CMOS

設計 單一感光器 感光器連線放大器

靈敏度 同樣面積下高 感光開口小，靈敏度低

成本 線路品質影響程度高，成本高 CMOS整合整合，成本低

解析度 連線複雜度低，解析度高 低，新技術高

噪點比 單一放大，噪點低 百萬放大，噪點高

（CMOS圖片）

功耗比 需外加電壓，功耗高 直接放大，功耗低 由於構造上的基本差異，我們可以表列出兩者在效能上的表現之不同。CCD的特色在於充分保持訊號在傳輸時不失真（專屬通道設計），透過每一個畫素集合至單一放大器上再做統一處理，可以保持資料的完整性；CMOS的製程較簡單，沒有專屬通道的設計，因此必須先行放大再整合各個畫素的資料。

整體來說，CCD 與 CMOS 兩種設計的應用，反應在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、製造成本、解析度、噪點與耗電量等，不同型別的差異：

ISO 感光度差異：由於 CMOS 每個畫素包含了放大器與A/D轉換電路，過多的額外裝置壓縮單一畫素的感光區域的表面積，因此 相同畫素下，同樣大小之感光器尺寸，CMOS的感光度會低於CCD。

成本差異：CMOS 應用半導體工業常用的 MOS製程，可以一次整合全部周邊設施於單晶片中，節省加工晶片所需負擔的成本 和良率的損失；相對地 CCD 採用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另闢傳輸通道，如果通道中有一個畫素故障（Fail），就會導致一整排的 訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另闢傳輸通道和外加 ADC 等周邊，CCD的製造成本相對高於CMOS。

解析度差異：在第一點“感光度差異”中，由於 CMOS 每個畫素的結構比 CCD 複雜，其感光開口不及CCD大， 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優於CMOS。不過，如果跳脫尺寸限制，目前業界的CMOS 感光原件已經可達到1400萬 畫素 / 全片幅的設計，CMOS 技術在量率上的優勢可以克服大尺寸感光原件製造上的困難，特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。

噪點差異：由於CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器，如果以百萬畫素計，那麼就需要百萬個以上的 ADC 放大器，雖然是統一製造下的產品，但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大器的CCD，CMOS最終計算出的噪點就比較多。

耗電量差異：CMOS的影像電荷驅動方式為主動式，感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD卻為被動式， 必須外加電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅動電壓使 CCD 的電量遠高於CMOS。

前面老師講的很詳細、補充一下、ccD這種感應器現基本上都不用了、據說是成品率低、成本高、現幾乎都改用C0MS、起初是隻有佳能一直堅持著只用C0MS感應器、一直認為這種是噪點大、因此佳能一直是採取抑噪加降噪、落下了,動態範圍不大、色彩深度偏低、寬容度不大的毛病、C0MS真正的轉機是索尼單電首創的實時取景功能、在此之前是有LCD屏但沒有實時取景功能、索尼是從機頂電子取景器聯(連)線至機背的LCD屏顯實時取景、當時、索尼是CCD感應器、之後佳能是抬起反光板、直接用感應器直取光訊號至LCD實時屏顯、這個是單反機的一個節點、分水嶺、佳能用LCD實時取景、直接開發出了影片功能、5D2把畫素一下升至2千萬.而用CCD的全幅、尼康D700畫素止步在1200萬畫素、 徠卡最後一個CCD感應器的全幅M9、畫素做到1800萬、 ccD是徹底的落下、索尼消耗了幾年剩餘的CCD、(部分小相機當年不少仍用CCD)出了幾個機型、為此也落下了鉅虧、此後.各家出的全幅、小幅都換成了comS的、直到現在、用CCD感應器的是很難見到了

這兩個東西原件的原理別人都說了，說實話我也不專業沒那麼明白，就不分析了。

倒是這兩種底子的機器我都有來著，攝影出片，往往是ccd的質感更好通透一些，而coms看起來灰色多一點。當然跟時代追求的攝影理念也可能有關吧，現在攝影器材追求後期空間大，所以記錄的元素更豐富一些，看起來會灰一點。

解析度還是ccd的好。

高感ccd比較慘，噪點狂魔，這方面coms好太多。

造價高跟成品率低是ccd硬傷，比如徠卡機子ccd斷裂的問題十分蛋疼。但是也有一大票ccd粉絲鍾愛ccd的髮色個和質感，況且現在入手個ccd的老單反，價格十分低廉，把玩也不錯。

感光元件是將進入鏡頭的光轉化為模擬電訊號的電子元件。從它能夠將光轉化為可儲存的形式這一點來看，可以認為它的作用相當於膠片相機上的膠片。感光元件自身是黑白的，它透過讓光線透過原色濾鏡和補色濾鏡來還原色彩。

數碼單反相機的感光元件有兩種，一種是CCD，另外一種是CMOS。那麼，它們到底有什麼區別呢？

區別一：名字

CCD的中文全稱為電荷耦合元件，是一種半導體器件。CMOS全稱為互補金氧半導體，是由電壓控制的一種放大器件。感光元件上有數百萬個畫素點，這些畫素點能夠把光學訊號轉化為數字訊號，畫素數越高，其提供的畫面解析度也越高。

區別二：處理資訊

CCD需要在同步時鐘的控制下，以行為單位一位一位的輸出資訊，速度較慢。而CMOS採集光訊號的同時就可以獲取電訊號，還能同時處理單元的影象資訊，速度比CCD快很多。

區別三：耗電量

CCD大多需要三組電源供電，耗電量較大；CMOS只需要使用一組電源，耗電量非常小，僅為CCD的1/8—1/10，因此CMOS在節能方面具有很大優勢。

區別四：成熟度

CCD起步早，技術成熟，成像質量相對CMOS有一定優勢。由於CMOS整合度高，各光電感測元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較嚴重，因此形成的噪點對影象質量影響很大，使CMOS很長一段時間無法進入實用階段。

今年，CMOS電路降噪技術不斷髮展，為生產優質的高密度CMOS創造了良好的條件。其品質已經超越了部分CCD。在數碼單反相機領域，越來越多的新機型使用了CMOS感光元件。