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CMOS高速摄像机和CCD相机的技术区别

日期：2020/4/29 14:31:27    浏览：33026次

高速摄像机CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内，CMOS传感器可以做得非常大并有和CCD传感器同样的感光度，CMOS传感器非常快速，比CCD传感器要快10到100倍，因此非常适用于特殊应用如High Speed Camera或者速度高的高速摄像机。

CMOS传感器可以将所有逻辑和控制环都放在同一个硅芯片块上，可以使CMOS高速摄像机变得简单并易于携带，因此CMOS高速摄像机可以做得较小。

CMOS高速摄像机尽管耗能同样或者高于CCD摄像机，但是CMOS传感器使用很少的圆环如CDS, TG和DSP环，所以同样尺寸的总能量消耗比CCD摄像机减少了1/2到1/4。

只有一个例外，敏通C系列摄像机只使用12伏特/65毫安电源，几乎和CMOS摄像机一样，但是具有好得多的影像质量，C系列摄像机使用0.35um3.3伏特数字讯号处理器，因此消耗非常少的能量（54C0,54C1,54C2,54C1,54C5,54C6）。所有其它公司生产的CCD摄像机的消耗12伏特/150到300毫安，因此比CMOS的5到12伏特和35到70毫安高出了2到4倍。

有趣的是，尽管CCD表示“电荷耦合器件”而CMOS表示“互补金属氧化物半导体”，但是不论CCD相机或者高速摄像机CMOS传感器对于图像感应都没有用，真正感应的传感器称做“图像半导体”，CCD和CMOS高速相机传感器（暂且如此称呼）实际使用的都是同一种传感器“图像半导体”，图像半导体是一个P N结合半导体，能够转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。电子的数量被计算信号的电压，光线进入图像半导体得越多，电子产生的也越多，从传感器输出的电压也越高。
CCD称为“电荷耦合器件” ，CCD实际上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地储存起来的方法。

高速摄像机CMOS称为“互补金属氧化物半导体”，高速相机的CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术，没有更多的含义。传感器被称为CMOS传感器（或者高速相机传感器）只是为了区别于CCD传感器，与传感器处理影像的真正方法无关。

高速摄像机CMOS传感器不需要复杂的处理过程，直接将图像半导体产生的电子转变成电压信号，因此就非常快。这个优点使得CMOS传感器对于高帧摄像机（超高速摄像机、高速相机等）非常有用，高帧速度能达到400到2000帧/秒（在降低高速相机COMS传感器有效使用尺寸时甚至最高能达到100万帧/秒，如英国iX i-SPEED5和7系列高速摄像机等）。对于眺望高速移动的物体有用，然而由于没有高速的数字讯号处理器，所以市场上只有很少的高速摄像机并一般价格都非常高。敏通生产的75帧CCD摄像机已经比PAL TV标准的25帧/秒快了3倍，并且达到了CCD设备的物理极限。