下表列出了CCD和CMOS在個性和本能上的比擬。

CCD

CMOS

像元旗號輸入

電荷

電壓

芯片旗號輸入

電壓（模仿）

數(shù)字

攝像頭旗號輸入

數(shù)字

數(shù)字

彌補(bǔ)因子

高

平淡

體例樂音

低

平淡

體例攙雜性

高

低

傳感器攙雜性

低

高

表6-1 CCD和CMOS的特性比擬表格

CCD

CMOS

精巧度

高

較差

動靜范疇

高

平淡

普遍性

高

低至平淡

暴光速率

快

稍慢

主時鐘速率

平淡至高

較高

開窗

有限

精巧

抗散焦

高至無

高

供電電壓

品種多、電壓高

簡單，低電壓

表6-2 CCD和CMOS的本能比擬表格

這邊對呆板視覺有特出意旨的幾個本能分辨證明一下。

a.動靜范疇：因為構(gòu)造上的分辨CCD的樂音要比CMOS小，以是動靜范疇大，但底下咱們就能看到，從興盛觀點(diǎn)來看，CMOS的動靜范疇也能做得很大；

b.普遍性：在同一映照前提下，各別像元對暗和亮的相應(yīng)的普遍性。因為CMOS每一個像元都有本人的電荷/電壓變換和夸大器，以是普遍性要大大低于用同一大眾電荷/電壓變換和夸大器的CCD。

c.快門速率：CCD的電子快門遏制速率快，以是暴光功夫的普遍性好，而CMOS則較差了；

d.開窗：CMOS因為是用矩陣電門將像元電壓送出陣列的，對矩陣電門的遏制較精巧，以是CMOS的圖像開窗不只不妨在筆直目標(biāo)，并且不妨在程度目標(biāo)同聲實行；

e.抗散焦：因為構(gòu)造上的分別，CMOS的抗散焦（Antiblooming）比CCD好，較符合用來有超亮點(diǎn)的圖像獲得。

CCD和CMOS的興盛趨向和實用范圍

為了滿意圖像體例越來越普遍的訴求，不管是部分的仍舊?？频倪\(yùn)用，科學(xué)研究仍舊產(chǎn)業(yè)的，都對圖像品質(zhì)提出了越來越高的訴求。

婦孺皆知，動靜范疇是普及圖像品質(zhì)最要害的目標(biāo)。近兩年CCD和CMOS芯片在普及動靜范疇上都贏得了很大的超過，比方CCD運(yùn)用一致于雪崩二極管的撞擊（Impactionization）局面，爆發(fā)電子加倍功效（Electron Multiplication）,開拓出精巧度極高的攝像頭，以至于精巧到不妨對每個光子舉行記數(shù)；而CMOS則開拓出了一種稱作HDRC（High Dynamic Range）的本領(lǐng)，運(yùn)用具備雙斜率的對數(shù)精巧度相應(yīng)弧線，大大減少了攝像頭的比較度，拓寬了CMOS的動靜范疇，其典范范例見圖6-23。從圖中不妨看出，因為受動靜范疇的控制，當(dāng)風(fēng)光中的亮度反差很大時，普遍攝像頭只能獨(dú)立地明顯反應(yīng)出露天亮的風(fēng)光的灰度檔次，大概室內(nèi)暗的風(fēng)光的灰度檔次，而不許同聲在一幅圖像內(nèi)反應(yīng)出亮和暗兩個地區(qū)的灰度檔次。沿用HDRC本領(lǐng)，雙斜率對數(shù)弧線使這兩個地區(qū)的灰度檔次同聲出此刻一幅圖像中。

圖6-24展現(xiàn)了少許高等圖像傳感器的動靜范疇，圖中的X目標(biāo)是光子數(shù)， 每一種攝像頭程度線的左端，代辦了它的最小可檢出的光子數(shù)，即精巧度，而右端代辦了最大未飽和的光子數(shù)，即滿勢阱含量。圖中藍(lán)的橫線是三種高等CMOS攝像頭的動靜范疇，三條黃線和兩條黑線是CCD的動靜范疇，個中三條黃線中的上頭兩條運(yùn)用了電子加倍本領(lǐng)（emCCD）。從圖中不妨看出，CCD的精巧度一致比CMOS高，運(yùn)用了em本領(lǐng)的CCD97仍舊精巧到簡直不妨對單個光子舉行計數(shù)的本領(lǐng)；同聲CCD的動靜范疇也比CMOS的要好少許，然而HDRC CMOS的動靜范疇則大地面普及了，它不妨檢出最暗到0.001 Lux的普照輸出，并且在最亮到500,000Lux的強(qiáng)陽光普照下的情景下，圖像尚未飽和，動靜范疇高達(dá)500×106 :1的170db。

從上面臨CCD和CMOS的比較不妨看出CMOS已不復(fù)是幾年前的低品質(zhì)、高樂音的圖像傳感器了，CMOS已不妨運(yùn)用于很多高品質(zhì)圖像的場所。那么，這兩種傳感器哪一種更好呢？這是一個很難回復(fù)的題目，要害在乎在每一種一定的運(yùn)用場所中，CCD仍舊CMOS，哪一種更符合。

運(yùn)用范圍

CCD

CMOS

數(shù)碼相機(jī)、大哥大、玩物

×

×

?？茊吻洚嬅?/p>

×

×

產(chǎn)業(yè)圖像處置和呆板視覺

×

×

科學(xué)圖像

×

×

高速圖像

-

×

低照度圖像

×

-

監(jiān)察和控制和運(yùn)用查看

×

-

表6-3 CCD\CMOS實用范圍

表6-3列出了CCD和CMOS最實用的運(yùn)用范圍。在數(shù)字相機(jī)、大哥大拍照和玩物中CMOS的運(yùn)用將會越來越多，這是由于CMOS的圖像品質(zhì)已大大矯正，而它的低本錢的上風(fēng)也會激動那些范圍的運(yùn)用。固然，在暫時CCD仍舊占領(lǐng)十分大的分額。在?？频膯畏词疆嬅媾恼諜C(jī)中，這兩種傳感器都贏得了運(yùn)用，比方尼康運(yùn)用了索尼的CCD，而佳能運(yùn)用了它本人消費(fèi)的CMOS。在低照度運(yùn)用范圍CCD身臨其境，而在高速圖像的獲得時，CMOS有超過的展現(xiàn)，這是由于CCD的精巧度一致高于CMOS；而CCD的串行讀出辦法不大概贏得高速，惟有CMOS矩陣電門式讀出辦法本領(lǐng)贏得高幀速。

對呆板視覺體例和科學(xué)運(yùn)用來說，在于于簡直的運(yùn)用情況，比方低照度實用CCD，而訴求高速獲得圖像應(yīng)運(yùn)用CMOS。

固然CMOS興盛很快，大大侵吞了CCD的土地，但在可預(yù)示的未來，它們?nèi)耘f會同聲生存，各自占擁有上風(fēng)的范圍。

對于嘉恒圖像：

北京嘉恒中自圖像本領(lǐng)有限公司是華夏農(nóng)科院機(jī)動化接洽所扶助生長起來的高新技術(shù)本領(lǐng)企業(yè)，是海內(nèi)較早從事數(shù)字圖像處置產(chǎn)物開拓的單元，是海內(nèi)進(jìn)步數(shù)字圖像處置產(chǎn)物供給商。

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