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图像传感器的龙象之争CCD与CMOS 目录 一、图像传感器简介 1.简介 二、CCD 2.结构与工作原理3.分类1.简介 三、CMOS 2.结构与工作原理3.分类 四、CCD与CMOS的对比 五、图像传感器的应用与发展趋势 图像传感器（ image transducer ），是指能感受光学图像信息并转换成可用输出信号的传感器，也是组成数字摄像头的重要组成部分。根据元件的不同，可以分为CCD (Charge-Coupled Devices)和CMOS （Complementary Metal Oxide Semiconductor）两大类。一、图像传感器简介 贝尔实验室的George Smith和Willard Boyle将发明了的CCD原型 现代CCD芯片外观二、CCD 电荷耦合器件(Charge-Coupled Devices)简称 CCD，是1970年由美国贝尔实验室首先研制出来的新型固体器件。作为MOS技术的延伸而产生的一种半导体器件。1.简介 由于CCD具有光电转换、信息存储、延时和将电信号按顺序传送等功能,且集成度高、功耗低,因此得到飞速发展,是图像采集及数字化处理必不可少的关键器件,广泛应用于科学、教育、医学、商业、工业、军事和消费领域。二、CCD 感光二极管（Photodiode）并行信号寄存器（Shift Register）-用于暂时储存感光后产生的电荷串行信号寄存器（Transfer Register）-用于暂时储存并行积存器的模拟信号并将电荷转移放大信号放大器-用于放大微弱电信号模/数转换器-将放大的电信号转换 成数字信号2.结构与工作原理二、CCD 每个感光元件对应图像传感器中的一个像素点，由于感光元件只能感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此彩色CCD图像传感器必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。二、CCD 最常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1：2：1的构成由四个像点构成一个彩色像素（即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片），采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。 二、CCD CCD光信息电脉冲脉冲只反映一个感光元件的受光情况输出脉冲的顺序可以反映一个感光元件的位置完成图像传感脉冲幅度的高低反映该感光元件受光照的强弱二、CCD CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。转移栅光敏元件不透光的电荷转移结构光积分区输出转移栅(a)(b)线型CCD图像传感器输出二、CCD 视频输出?行扫描发生器输出寄存器输出二极管感光区面型CCD图像传感器结构二、CCD 面型CCD图像传感器由感光区、信号存储区和输出转移部分组成。 左图所示结构由行扫描电路、垂直输出寄存器、感光区和输出二极管组成。行扫描电路将光敏元件内的信息转移到水平（行）方向上，由垂直方向的寄存器将信息转移到输出二极管，输出信号由信号处理电路转换为视频图像信号。 线型应用于影像扫瞄器及传真机上，而面型主要应用于数码相机（DSC）、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。二、CCD 三、CMOS1.简介CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor），互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。1970年，CMOS图像传感器在NASA的喷气推进实验室制造成功。1997年，英国爱丁堡VLSI Version公司首次实现CMOS图像传感器的商品化。 现代CMOS芯片外观 专家们认为，21世纪初全球CMOS图像传感器市场将在PC摄像机、移动通信市场、数码相机、摄像机市场市场等领域获得大幅度增长，在未来的几年时间内，在130 万像素至200万像素之下的产品中，将开始以CMOS传感器为主流。以小型化和低功耗CMOS图像传感器为核心的摄像机正在成为消费类产品的主流，上述领域将为图像传感器市场带来巨大发展。三、CMOS 2.结构与工作原理CMOS图像传感器芯片结构框图CMOS图像传感器像素阵列三、CMOS CMOS感光元件的构成比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外