一般认为,CCD传感器有以下优点:
高解析度
(High Resolution):像点的大小为μm级,可感测及识别精细物体,提高影像品质。从1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到推出的1/9寸,像素数目从10多万增加到400~500万像素;
低杂讯
(Low Noise)高敏感度:CCD具有很低的读出杂讯和暗电流杂讯,因此提高了信噪比(SNR),同时又具高敏感度,很低光度的入射光也能侦测到,其讯号不会被掩盖,使CCD的应用较不受天候拘束;
动态范围广
(High Dynamic Range):同时侦测及分辨强光和弱光,提高系统环境的使用范围,不因亮度差异大而造成信号反差现象。
良好的线性特性曲线
(Linearity):入射光源强度和输出讯号大小成良好的正比关系,物体资讯不致损失,降低信号补偿处理成本;
高光子转换效率(High Quantum Efficiency ):很微弱的入射光照射都能被记录下来,若配合影像增强管及投光器,即使在暗夜远处的景物仍然还可以侦测得到;
大面积感光
(Large Field of View):利用半导体技术已可制造大面积的CCD晶片,与传统底片尺寸相当的35mm的CCD已经开始应用在数码相机中,成为取代有利光学相机的关键元件;
光谱响应广(Broad Spectral Response):能检测很宽波长范围的光,增加系统使用弹性,扩大系统应用领域;
低影像失真
(Low Image Distortion):使用CCD感测器,其影像处理不会有失真的情形,使原物体资讯忠实地反应出来;
体积小、重量轻
CCD具备体积小且重量轻的特性,因此,可容易地装置在人造卫星及各式导航系统上;
低秏电力不受强电磁场影响;
以CMOS技术为基础的百万像素摄像机产品在低照度环境和信噪处理方面存在不足,但这并不会根本上影响它的应用前景。而且相关大企业正在加大力度解决这两个问题,相信在不久的将来,CMOS的效果会越来越接近CCD的效果,并且CMOS设备的价格会**CCD设备。
安防行业使用CMOS多于CCD已经成为不争的事实,尽管相同尺寸的CCD传感器分辨率**CMOS传感器,但如果不考虑尺寸限制,CMOS在量率上的优势可以有效克服大尺寸感光原件制造的困难,这样CMOS在较高分辨率下将较有优势。另外,CMOS响应速度比CCD快,因此较适合高清的大数据量特点。
电荷传输效率佳:该效率系数影响信噪比、解像率,若电荷传输效率不佳,影像将变较模糊;
可大批量生产,品质稳定,坚固,不易老化,使用方便及保养容易。
根据In-Stat在2001时对**图像传感器的研究报告中指出,CCD产业前厂商皆为日系厂商,占了**98.5%的市场份额,在技术发展方面,较有特色的主要厂商应为索尼、飞利普和柯达公司。
光谱响应是指芯片对于不同光波长光线的响应能力,通常用光谱响应曲线给出。
从产品的技术发展趋势看,无论是CCD还是CMOS,其体积小型化及高像素化仍是业界积研发的目标。因为像素尺寸小则图像产品的分辨率越高、清晰度越好、体积越小,其应用面较广泛。
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