目前數碼照相機採用的影像感測器主要有兩種:一種是CCD(電荷藕合)器件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。CCD又有好多種型別,從訊號傳輸方式來分,大致可以分為全幀傳輸CCD、隔行傳輸CCD兩種;從濾鏡型別來分,可分為原色CCD和補色CCD;從感光單元形狀和排列方式來分,又可分為普通CCD和富士公司的“超級CCD”。由於CCD的生產工藝複雜,目前世界上只有索尼、柯達、富士、菲利浦、松下和夏普6家廠商可以批次生產。CMOS影像感測器也有佳能的CMOS、索尼的ClearVid COMS、尼康的LBCAST CMOS和奧林巴斯的Live MOS之分。概括地說,CCD與CMOS兩種型別的影像感測器,(CCD 與 CMOS 電路結構之比較),反映在成像效果上,有以下特點: ①ISO感光度差異:在相同畫素下,同樣大小的影像感測器尺寸,CMOS的感光度會低於CCD。 ②解析度差異: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影像感測器時,CCD影像感測器的解析度通常會優於CMOS。 ③噪聲差異:由於CMOS每個感光二極體都配一個 ADC 放大器,每個放大器或多或少都有些細微的差別,很難達到放大同步的效果,對比單一個放大器的CCD,CMOS產生的噪聲就比較多。 ④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成品率高;因此CCD的製造成本相對高於CMOS。 ⑤尺寸差異:CCD常見2/3英寸(8.8mm×6.6mm)以下,要做到APS-C尺寸(APS-C型:橫豎之比約為3:2,膠片畫幅尺寸為16.7mm×25.5mm)則價格十分昂貴,CMOS具有明顯優勢,可以輕鬆做到全畫幅(24mm×36mm)而成本卻上升不多。 ⑥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,必須外加高驅動電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道。CCD的耗電量遠高於CMOS。 我們相信,隨著技術的發展,上述的差異也不是絕對的。比如,在高畫素大尺寸方面,一直是CMOS影像感測器佔優,但是,2008年7月,世界上推出的第一個 5000 萬畫素大尺寸的影像感測器卻是 CCD 影像感測器,由柯達公司研製成功。
目前數碼照相機採用的影像感測器主要有兩種:一種是CCD(電荷藕合)器件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。CCD又有好多種型別,從訊號傳輸方式來分,大致可以分為全幀傳輸CCD、隔行傳輸CCD兩種;從濾鏡型別來分,可分為原色CCD和補色CCD;從感光單元形狀和排列方式來分,又可分為普通CCD和富士公司的“超級CCD”。由於CCD的生產工藝複雜,目前世界上只有索尼、柯達、富士、菲利浦、松下和夏普6家廠商可以批次生產。CMOS影像感測器也有佳能的CMOS、索尼的ClearVid COMS、尼康的LBCAST CMOS和奧林巴斯的Live MOS之分。概括地說,CCD與CMOS兩種型別的影像感測器,(CCD 與 CMOS 電路結構之比較),反映在成像效果上,有以下特點: ①ISO感光度差異:在相同畫素下,同樣大小的影像感測器尺寸,CMOS的感光度會低於CCD。 ②解析度差異: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影像感測器時,CCD影像感測器的解析度通常會優於CMOS。 ③噪聲差異:由於CMOS每個感光二極體都配一個 ADC 放大器,每個放大器或多或少都有些細微的差別,很難達到放大同步的效果,對比單一個放大器的CCD,CMOS產生的噪聲就比較多。 ④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成品率高;因此CCD的製造成本相對高於CMOS。 ⑤尺寸差異:CCD常見2/3英寸(8.8mm×6.6mm)以下,要做到APS-C尺寸(APS-C型:橫豎之比約為3:2,膠片畫幅尺寸為16.7mm×25.5mm)則價格十分昂貴,CMOS具有明顯優勢,可以輕鬆做到全畫幅(24mm×36mm)而成本卻上升不多。 ⑥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,必須外加高驅動電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道。CCD的耗電量遠高於CMOS。 我們相信,隨著技術的發展,上述的差異也不是絕對的。比如,在高畫素大尺寸方面,一直是CMOS影像感測器佔優,但是,2008年7月,世界上推出的第一個 5000 萬畫素大尺寸的影像感測器卻是 CCD 影像感測器,由柯達公司研製成功。