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1 # 櫻空釋cyb
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2 # 孤獨稜鏡
我們常說的“底”,或者成像器件,或者感光元件都是同一個概念——感測器。對於數碼相機來說,感測器就是其核心,是相機感受光線並把光線轉化為電子訊號的部件。數碼相機就是將外部影像用這些電子訊號來表示和儲存。自從進入數碼時代,感測器技術發展出2個型別——CCD感測器和CMOS感測器。二者之間有什麼聯絡和區別呢?
第一,出現時間區別
CCD早於CMOS出現。CCD感測器最早出現在1990s時期,而CMOS感測器則是2000年前後才出現,並在之後逐步在民用消費級產品領域取代CCD成為主流。
世界上第一臺數碼相機,CCD,8萬畫素
第二,畫質差別
CCD的畫質優於CMOS。這源於二者工藝的不同。簡單來說,CCD每行畫素共用一個“放大器”來進行訊號處理,而CMOS則是每個畫素單獨配備一個放大器,因此同面積下CCD的感光區域要遠大於CMOS(畢竟CMOS上要留出更多空間給那些複雜電路)。因此,CCD的畫質的會確比CMOS好。在不太需要高感的高階商業拍攝領域,頂級中畫幅相機(飛思、哈蘇、徠卡等)至今仍使用著CCD,以保證得到最高的畫質,滿足商業廣告大片的需要。
CCD和CMOS工藝差別
第三,高感畫質差別
CCD的感測器普遍發熱量大,尤其是高感光度下更是發熱嚴重,這就導致CCD感測器的熱噪點很高,畫質下降。而CMOS的功耗則低得多,發熱量也就低得多,因此在高感畫質上CMOS的畫質反而有優勢。
第四,處理速度差別
處理速度也是CCD的一個先天弱點,畢竟一個放大器要處理一整行的畫素,運算量大得多,速度就慢得多。每個畫素就配有一個放大器的CMOS處理速度則快得多了,因此在體育攝影,擁有高速攝影效能的CMOS佔據了壓倒性優勢。
體育攝影決定了廠商的使用取向
第五,品控差別
CCD上只要一個畫素出問題,一整行畫素就都報銷了,導致出來的照片基本上也都不能用了。而CMOS上一個畫素壞了,可以用演算法遮蔽,基本不影響照片質量。
第六,成本差別
CCD良品率很低,因此成本就很高。尤其是全畫幅的CCD,那隻能是存在於實驗室或博物館的天工之作,難以量產普及。而CMOS的技術成熟後,其成本大大低於CCD,讓數碼相機乃至全畫幅數碼相機真正地走進了普通老百姓的生活。
綜上,CCD是早期感測技術的產物, 其工藝複雜成本高昂,在數碼相機還只能作為專業器材的年代確實是感測器的主要方案。而近20年來,CMOS技術進步成熟,其成本不斷降低使數碼相機售價真正進入了民用消費級的區間,因此很快就取代了CCD成為了絕對主流。在消費級數碼相機這個層面上,2010年後幾乎就再沒有CCD感測器了。CCD感測器只保留在了專業級的中畫幅高階器材中。這就是CCD和CMOS的聯絡與區別。
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3 # 全利88
個人認為,更像是標準的失敗,CMoS陣營更強大,事實上造成了劣幣驅逐良幣的市場存在。
有同道解釋為,類似於等離子敗給液晶,基本上類似吧。
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4 # 從耗子胖成豬
CCD感測器與CMOS感測器都是用來將“光訊號”轉換成“電訊號”的元件。其實在“光電效應”的材料上、原理上,CCD與CMOS並沒有太大的區別。它們真正的區別在於“訊號處理”的流程結構上。
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畫素的CCD感測器產品。從產品角度上講,CCD的結構相對比較簡單,CCD的每一行(列)的畫素共用一個讀取電路,一個放大電路,再由外接的ADC做模擬訊號與數字訊號轉換。
而CMOS呢?它與CCD最大的不同就是它每一個畫素都有一個讀取電路,一個放大電路。(不與其他畫素共用)新一代的CMOS甚至把ADC部分都整合到CMOS內部,每一行(列)使用一個獨立的ADC。
那麼CMOS這麼設計的優勢是什麼呢?
因為相機的畫素很高,感測器上每一個畫素接收光線產生的電訊號很微弱,CCD的電訊號讀出之後要經過一段距離的傳輸,很容易引入干擾。所以CCD的高感效能很差。而CMOS直接把放大電路設定在畫素內部,訊號生成之後,直接放大輸出,干擾就小很多。這就是CMOS為什麼高感效能好的原因。
但在CMOS產品的早期,由於工藝限制,畫素的讀取、放大電路需要佔用很大的像素面積,從而影響了畫素的感光區域佔比(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佔據了不小的面積。
那為什麼CMOS最終會全面戰勝CCD感測器呢?
1、高感優勢對於職業攝影領域而言,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。(還有微稜鏡的發明,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、堆疊式等新型結構,徹底的解決了開口率的問題,並具有高速讀取的優勢。
另外,還需要說明一點:
CCD的低感畫質好,也是相對同規格,同時代的產品而言。例如很多人推崇的尼康D200這類CCD老機器,它雖然開口率高,但它是半畫幅相機,畫素的面積非常小,所以就算它畫素開口率高,但單個畫素的面積只有佳能5D的1/2不到,比劃單畫素的信噪比依然不敵5D。
所以也不要盲目迷信所謂的“CCD畫質”。
我的第一臺單反就是尼康的D70(CCD老機),說句實在話,我對它的畫質就沒啥好感。
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5 # 光線攝影學院
你好,CMOS之所以取代CCD,最根本的原因還是因為,後來,CMOS的製造簡單,成本更低。關於這兩種東西,我具體談談我的看法:
影像感測器啊,現代影像文明的基石
一、CMOS的發明和誕生,嚴格來說,比CCD要古老吧?
我是說CMOS本身。
二、CCD影像感測器,真的絕跡了嗎?
我大概搜尋了一下,貌似還是有很多產品在使用CCD影像感測器。
掃描器。
紅外線相機。
顯微鏡相機。
天文相機。
以上是舜宇光學的CCD顯微鏡
科學研究領域,CCD相機也沒有被淘汰
是不是很厲害啊
太厲害了!佩服啊!
看看這引數,不明覺厲了吧?
好牛哦!
以上的顯微鏡 照相機的CCD版本
CCD相機的一些優勢
價格不便宜啊
好強大
夠厲害哦
最近幾年的索尼影像感測器的規格
最近幾年的索尼影像感測器的測試結果
最近幾年的索尼影像感測器的色彩感知測試結果
最近幾年的索尼影像感測器的動態範圍測試結果
大概用bing搜尋研究了兩個小時,國內國外的,中文英文的,都看了幾百個網頁。
應該說,在民用數碼相機領域,CMOS已經全面取代了CCD影像感測器。
但是,在科學研究領域,在一些小眾領域,CCD影像感測器還依然頑強的生存著。
所謂存在就都是有道理的吧。
最後,我們普通老百姓可以接觸到的CCD影像感測器的裝置,就是針對攝影的掃描器了
最後,我們普通老百姓可以接觸到的CCD影像感測器的裝置,就是針對攝影的掃描器了
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6 # IT數碼圈—佐羅
很簡單,ccd價格貴無法做小,cmos價格低可以做小。手機這種就適用。但ccd在工業、行業專業領域用得多,cmos消費領域用得多。
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7 # 人生科技大講堂
顧名思義,無論CCD感光感測器還是CMOS感光感測器都是一種光電轉換器件。簡單地說,就是把光訊號轉換成電訊號的機器。
CCD感光感測器,一直都是土豪級別的存在,曾經是相機廠家的最愛,相機人士的膜拜,究期為什麼,無非是其相對於CMOS感測器,相同面積靈敏度更高,分別率更強,噪聲控制更好,影象還原度更柔潤,寬容度更強,所以早其得到大家的喜愛和推廣。
早其的CCD,為什麼有這麼多優勢呢?因為CCD感光感測器,採用的是每行畫素採集的光電模擬訊號統一放大,不是每個畫素單獨放大,這樣減少了放大電路佔用的感光面積,使光線接收靈敏度更高,而且每行畫素光訊號轉換的電核訊號,要靠外加12v左右的直流電壓驅動執行到模擬數字轉換電路進行A-D轉換,訊號損失小,寬容度寬,噪聲抑制好,而且每行畫素用同一個放大器放大,訊號一致性好,所以早其CCD感光感測器被廣泛採用。
隨著技術的發展,高感光材料的運用更成熟,積體電路更加細小化。CMOS每個畫素的放大電路佔據的面積越來越少,甚至可以背面化,每個畫素感光面積變大,感光靈敏度變強,變得相同面積的畫素不必CCD少。而且每個畫素感應到的電訊號不用直流12v電壓驅動直接被獨立放大,整體感應器更省電,甚至不發熱,效能也更穩定,更微小化的積體電路讓CMOS體積更小,成本大大降低,甚至成本不到CCD的二分之一,所以如今的CMOS才得到廠家大規模的推崇。
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8 # 智慧化弱電圈
我是做智慧化弱電的,模擬攝像頭主要以CCD為主,到了網路高畫質時代,大部門的攝像頭感測器都採用了cmos,下面我來做個簡單的分享!
1、CCD和CMOS介紹CCD是電荷耦合器件的縮寫,是一種特殊的半導體器件,上面有大量的感光元件,每個感光元件就是一個畫素,cmos也是一種感光元器件,早期模擬監控時代,cmos主要應用於低端監控市場,但隨著cmos技術的不斷完善,在網路高畫質時代,cmos佔領了市場主導地位。
2、優勢比較網路高畫質時代後,coms相比於ccd主要有以下優勢:
①低照度好
早期cmos的低照度和噪點控制都是有很大的劣勢,隨著網路高畫質攝像頭的普及,cmos的技術不斷的更新換代,現在低照度效果超過了CCD。
②寬動態效果好
在明暗對比強烈的環境中,現在cmos影象處理效果比ccd影象處理效果更具有優勢。
相對於CCD來說,cmos的成本更低,更加適合於大規模生產。
④功耗低
CCD需要較高的電壓驅動訊號電荷移動,而cmos光電傳輸僅需要一個電源,降低了機器散熱結構的要求。
綜上所述,在模擬監控早期,CCD大規模應用高階監控中,cmos只佔有一小部分份額,隨著cmos的技術不斷的升級換代,到網路監控攝像頭時代,cmos的技術逐步完善,成本也低,逐步佔領網路攝像頭感測器的市場份額。
回覆列表
CDD是整合在單晶半導體材料上,對於色彩敏銳度、通透以及還原度比較高,但是其本身的工藝複雜,成本高一般用於高質量產品中
cmos由於後期改進雖然仍不及CDD產品,但是已經很接近了,適用於要求不是特別高的使用者所以應用比較廣泛。