我們把CCD感測器又叫電荷耦合器件影象感測器，CCD感測器是一種新型光電轉換器件，它能儲存由光產生的訊號電荷。它具有光電轉換、資訊存貯和延時等功能，而且整合度高、功耗小，已經在攝像、訊號處理和存貯3大領域中得到廣泛的應用，尤其是在影象感測器應用方面取得令人矚目的發展。

CMOS感測器為互補金氧半導體，電壓控制的一種放大器件，是組成CMOS數字積體電路的基本單元。它是指製造大規模積體電路晶片用的一種技術或用這種技術製造出來的晶片。

CMOS邏輯電路具有以下優點：

⒈允許的電源電壓範圍寬，方便電源電路的設計

⒉邏輯擺幅大，使電路抗干擾能力強

⒊靜態功耗低

⒋隔離柵結構使CMOS器件的輸入電阻極大，從而使CMOS器件驅動同類邏輯閘的能力比其他系列強得多

CMOS針對CCD最主要的優勢就是非常省電，不像由二極體組成的CCD，CMOS 電路幾乎沒有靜態電量消耗，只有在電路接通時才有電量的消耗。

CMOS與CCD的影象資料掃描方法有很大的差別。

CMOS感測器可以在每個畫素基礎上進行訊號放大，採用這種方法可節省任何無效的傳輸操作，所以只需少量能量消耗就可以進行快速資料掃描，同時噪音也有所降低。

由於CMOS感測器的每個象素由四個電晶體與一個感光二極體構成(含放大器與A/D轉換電路)，使得每個象素的感光區域遠小於象素本身的表面積，因此在象素尺寸相同的情況下，CMOS感測器的靈敏度要低於CCD感測器。

CCD感測器的成品率比CMOS感測器困難許多，CMOS感測器採用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，可以輕易地將周邊電路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)整合到感測器晶片中，因此可以節省外圍晶片的成本，CCD感測器的成本會高於CMOS感測器。

CCD感測器除了在電源管理電路設計上的難度更高之外(需外加 power IC)，高驅動電壓更使其功耗遠高於CMOS感測器的水平。

CMOS感測器則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點。

CMOS成本低，成像效果優於CCD，視訊質量也是更佳，雖然各有各的優點和缺點，但是CMOS總體是勝過CCD的，這就導致了越來越多的單反制造商開始集體使用CMOS。這對製造商和老百姓都是一個很好的方案。

您好，為什麼大多數單反相機都使用CMOS感測器而非CCD感測器，這是個好問題。我手頭正好有一本書，臺灣省天文學家王為豪所著的《星野攝影(第二版)》，雖然講的是天文攝影，但他比較清楚的回答了這個問題。

我引用這本書第17頁的內容回答這個問題。我改寫了部分詞句，以適應普通話的說法。

CCD是charge-coupled device（電荷耦合元件）的縮寫，其基本單元是MOS（metal oxide semiconductor）電容。MOS電容的構造如圖所示，一如其名，由上而下依序是金屬電極、氧化物（譬如SiO2）構成的絕緣層，然後是半導體。像元（pixel，弈稱畫素或畫素）裡的矽半導體經光照射後，半導體價帶中的電子會被激發到傳導帶，稱為可攜帶電流的自由電子，這些被光子激發的電子我們稱之為光電子。在曝光過程中，光電子會因入射光而不斷產生，然後受電極吸引而穩定儲存於電容中，各像元中所儲存的電子數直接正比於入射光的總強度，如果我們能讀出各像元中的光電子數目，就能知道有多強的光照射到這個像元。讀出是透過週期性改變鄰近像元上電極的電壓，以讓像元中儲存的電子流動到下一個像元（從低電壓流到高電壓）。整個CCD上的光電子以這種方式一行一行、再一列一列地逐一流出CCD，這些電流在放大後，經模擬/數字轉換（A/D conversion），就形成數字影象被記錄下來。只要不是接近飽和（譬如，飽和值的60%到80%以下），A/D轉換與影像中各像元的讀數也就直接正比於該像元裡的光電子數目與入射光的總強度，這種完美線性度是矽感光元件遠優於銀鹽（膠捲）的關鍵之一。

CCD的主成分是矽，矽在價帶與傳導帶間的能頻寬度是1.14eV，所以可以吸收1.1到4eV以上的能量的光子，約相當於博城3000到11000Å，涵蓋所有的可見光領域、部分近紅外光、以及少量的紫外光。因為矽的這個特性，使CCD特別適合可見光波段的應用。自1975年噴射推進實驗室（JPL）率先將CCD應用於天文觀測後，CCD掀起了一波觀測革命，且因為技術的成熟，CCD的高影像品質使其至今日仍是可見光天文觀測最倚重的感光元件。當然，除了在專業天文領域，CCD亦大量應用於業餘天文攝影，第一波應用是小型冷卻CCD，出現在90年代初期，次一波是數碼相機，出現於2002年。

除了CCD，數碼相機亦使用另一種感光元件，稱為CMOS（complementary metal oxide semiconductor）。其與CCD最大的不同是各像元都有獨立的讀出迴路，不像CCD那樣要一行行一列列地將光電子搬出晶片再依序讀出，也因此較沒有電子溢位（blooming）的問題。此外，CMOS耗電量低且製作容易。在過去，CMOS因為雜訊高，影響品質遠不如CCD，所以在可見光波段可以說沒有CMOS應用與天文觀測的例項。但近十年來，CMOS大量應用於數碼相機上，其龐大的市場驅動極快速的技術進展，使現在的CMOS有著遠超越CCD的影響品質，反而成為天文攝影的主流與未來趨勢。