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图像传感器介绍

  

 

  在日常生活中,这个图像传感器的应用很广泛,但大家都没有注意过,很多资料对图像传感器的介绍都比较浅显,今天详细解读一下这个图像传感器。

  一.什么是图像传感器?

  图像传感器是一种将光学转换成电子信号的设备,又叫感光元件,是安防摄像机的核心传感器件。图像传感器在摄像机中将光信号转换为图像电信号,有互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器与电耦合器件(CCD)两种。

  二.CCD图像传感器

  

 

  CCD称为电荷耦合器件,是一种把信息转化为电荷包形式,并进行存储、转移的器件。在摄像机中,CCD起转换器的作用,它把光强度随空间分布的变化(在CCD靶面上各像素点的光照度不同),转换成电信号随时间的变化(以时间轴为基准,CCD传感器在不同时刻输出的电压值是不同的)。

  三.CMOS图像传感器

  

 

  CMOS传感器是利用硅和锗两种元素做成的半导体,通过CMOS上带正电和负电的晶体管来实现基本功能。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。

  四.CCD和CMOS图像传感器对比

  

 

  CCD目前的技术比较成熟,在尺寸方面也具有一定的优势,但其存在工艺复杂、成本高、耗电量大、像素提升难度大等问题。CMOS制造工艺简单,因此可以在普通半导体生产线上进行生产,其制造成本比较低廉。CCD的特点是灵敏度高,但响应速度低,不适用于高清监控摄像机采用的高分辨率朱行扫描方式,因此,进入高清监控时代后,高清监控摄像机普遍是采用CMOS感光器件。

  CMOS和CCD两者间的差异主要体现在灵敏度、成本、噪声、功耗等几个方面。

  1.在像素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。

  2.CCD传感器的成本比CMOS传感器高。

  3.相同尺寸的CCD传感器分辨通常优于CMOS传感器。

  4.与CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声更大,在低照度环境和信噪处理方面存在不足。

  5.CCD的功耗远高于CMOS。

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