當然了，面對CCD如此的衰落，恐怕也有不少的用戶在疑問，到底CMOS在近些年被賦予了什么樣的“神力”，就把曾經(jīng)神一般的CCD直接搗下了神壇，這又是怎么一回事兒呢？

風水輪流轉 看CMOS怎捕獲百萬像素芳心

CMOS與CCD有何不同？

對于兩者構造上的差異，基本可以看出而這在性能上的不同。對于CCD來說，它的特點在于可以借助專屬通道設計，充分保證信號在傳輸時的不失真。透過每一個像素集合至單一放大器上，再進行統(tǒng)一的處理，以至于CCD可以在工作中保證資料更好的完整性。而對于CMOS來說，它的制程則比較簡單，也沒有專屬的通道設計，那么他們又是靠啥“打天下”的呢？

CCD優(yōu)勢何在？

如果關注模擬攝像機的朋友都知道，在模擬攝像機，尤其是低照度模擬攝像機的器件配置中，CCD傳感器一直是這類設備的首要選擇。這主要是因為由于CMOS傳感器的每個像素包含了放大器A/D轉換電路，因而造成過多的額外設備壓縮了單一像素的感光區(qū)域的面積，最終導致了CMOS芯片采光能力的下降。所以對于相同大小的傳感器來說，CMOS的感光度都會低于CCD芯片。因此，這也是CCD一直占據(jù)低照度設備主流應用的主要原因。

此外，由于CMOS每一個感光二級管的旁邊都會搭配一個ADC的放大器，因而如果以百萬像素計算的話，就需要擁數(shù)百萬個以上的放大器。這些放大器盡管基本都屬于統(tǒng)一制式的產(chǎn)品。但由于這種精密的設備對任何極小的差別都會有著明顯的反應。所以對比單一一個放大器的CCD傳感器，它所面臨的噪點也要大很多。

上面這兩點，可以說是CCD在于CMOS的對比中，優(yōu)勢最為明顯的地方。而對于CMOS來說，又有什么CCD不具備的特點呢？

傳感器逐漸給我們帶來更清晰的圖像

CMOS靠何奪取江山？

在上面的介紹中，我們了解到，感光度以及噪點高是CMOS傳感器最為明顯的弊端。那么，為何在如此重要的環(huán)節(jié)上都不敵CCD的CMOS如今卻能穩(wěn)坐網(wǎng)絡高清應用的頭把交椅呢？

工作原理的優(yōu)勢

上面提到過，由于CMOS傳感器上眾多的放大器設置，因而出現(xiàn)了更多的噪點顯現(xiàn)。但是，它并非就造成了CMOS芯片的絕對劣勢。在百萬像素的成像過程中，由于期間會產(chǎn)生與像素數(shù)量一樣的電荷，而這些電荷都要同時經(jīng)過放大器的處理。因此，這對于只有一個放大器的CCD來說，必然會造成嚴重擁堵。這也就是我們所說的延時情況。而對于CMOS傳感器來說，由于其每個像素點上都有一個放大器裝置。因此就能夠在短時間內處理大量的數(shù)據(jù)，在同一時刻保持滿屏的高質輸出，因此，也就徹底滿足了高清網(wǎng)絡在此環(huán)節(jié)的技術需要。

解析度上的優(yōu)勢

在兩種傳感器的對比中，由于CMOS的像素結果要比CCD復雜的多，因此在感光度上，CMOS也要比CCD弱很多。但是，如果脫離尺寸的限制，CMOS對于CCD的劣勢可能就會逐漸的被更大的感光元件所消化。當前，CMOS感光元件已經(jīng)可以達到上千萬的像素的設計，所以在這樣的潛質下，它的光學劣勢幾乎已經(jīng)不值一提。

耗電量與成本的差異

對于CCD與CMOS耗電量與成本的差異，這恐怕也是老生常談的問題了。而且在很早這兩者就已經(jīng)被視為CMOS獲得更多青睞的重要因素。CMOS的影像電荷驅動方式為主動式，感光二極體所產(chǎn)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，必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。由于CCD芯片還需具備更精密的線路設計和耐壓強度，所以CCD的耗電量基本在CMOS的3到10倍以上。

CCD與CMOS的技術特點對比

在價格上，CMOS應用半導體工業(yè)常用的CMOS制程，可以一次整合全部周邊設施于單晶片中，節(jié)省加工晶片所需負擔的成本和良率的損失；相對的CCD采用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另辟傳輸通道。因而這也增加了CCD的制造成本。

CMOS靠什么俘獲百萬高清監(jiān)控的芳心？

在不少的用戶看來，低照度以及感光度可以說是保證視頻成像質量的重要因素。因此，這部分的缺陷注定了CMOS踏入高質成像的艱難。但是，我們同樣不可以忽視另一點的是，盡管如今的很多模擬攝像機已經(jīng)把自身的分辨率提升到了600線以上的水平，但是由于BNC傳輸接口的限制，最終的效果也終究會降至三四十萬的水平。因而這也注定了模擬監(jiān)控與百萬高清的無緣。

而基于CMOS的百萬高清到底效果如何呢？從目前已有的應用案例來看，CMOS傳感器下的高清設備已經(jīng)取得了不錯的效果。而從技術上來說，由于CMOS傳感器直接輸出數(shù)字信息，避免了A/D轉換的數(shù)據(jù)損耗，同時逐行掃描的CMOS也可以有效的避免隔行掃描時出現(xiàn)的運動模糊和撕裂等問題。因此，CMOS的勞動成果也使畫面比CCD更加的細膩與動人。

而對于很多人關心的低照度和噪點等問題。目前，已經(jīng)有不少的廠商研發(fā)了感光度增強技術，通過擴大尺寸的方式增強感光度，這對于CMOS來說，無疑是最合適，最省錢也是最為有效的方式。而對于噪點影響的處理，有的制造廠商將專門的算法植入了CMOS傳感器的控制邏輯中，而通過這項技術，則可以實現(xiàn)對噪點的有效控制，并且大大的降低了噪點對于畫面的影響。

可以說，正是上面這些曾經(jīng)對CCD弊端的有效彌補，使CMOS幾乎可以用天衣無縫來形容。再加上其更高效的圖像處理能力，與百萬高清的聯(lián)姻也就更顯得水到渠成了。

結語

通過上述的分析我們不難發(fā)現(xiàn)，在新技術的整合下，CMOS已經(jīng)在工藝，技術等方面取得了明顯的改進。而且在創(chuàng)造力上，CMOS產(chǎn)品也有著更出色的發(fā)揮。因此，CMOS的主流化已經(jīng)成為不可扭轉的趨勢。尤其在當前CMOS被大家獲得更多的認可，并且更多的廠商進行持續(xù)更新的趨勢下，CMOS的發(fā)展也受到了更多來自外界的推動力。這也促使了CMOS對CCD傳感器的進一步超越。

目前，在各自廠商的探索下，更寬動態(tài)范圍的CMOS芯片已經(jīng)日益涌現(xiàn)，而且這一技術也大大消除了中途對快門、光圈等環(huán)節(jié)的調整，使CMOS的成像質量變得更強。可以說，相比于老邁的CCD傳感器，CMOS已經(jīng)展現(xiàn)出了更多的活力，并且展示出了自己極大的發(fā)展?jié)摿?。這也注定了在今后高技術、高端應用的道路上，CMOS將會成為我們眼中新的主角。