CCD與CMOS比較表│威視康
繼先前針對【機器視覺是什麼】及【AI 深度學習是什麼】專篇介紹之後,我們又特別整理了CCD與CMOS比較表,讓製程主管更容易評估選用。
CCD是Charge Coupled Device的縮寫,感光耦合元件。
CMOS是Complementary Metal-Oxide Semiconductor的縮寫,互補性氧化金屬半導體。
CCD 和 CMOS,兩者都是利用矽感光二極體(photodiode)進行光電轉換,進入的光線越強,所產生的電力就越強,再透過類比數位信號轉換器,轉換為電子數位資訊。詳下方圖示CCD與CMOS訊號轉換方式比較表:
CCD與CMOS訊號轉換方式比較表 (示意圖來源:網路)
CMOS 的設計中,每個畫素旁都有獨立的放大器:ADC(放大兼類比數位信號轉換器),訊號直接放大並轉換成數位資料輸出。由於CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器,以百萬畫素來看,那麼就需要百萬個以上的 ADC 放大器,每個放大器在製程上都會有些微的差異,很難有同步放大的效果。
【關於什麼是機器視覺?機器視覺有哪些應用?您可以從這篇查看內容:機器視覺是什麼】
CCD的設計為單一放大器,曝光後會進行畫素轉移處理,將每一行中每一個畫素的電荷信號依序傳入緩衝器中,再由線路導引輸出至放大器進行放大,再串聯 ADC 輸出。
CMOS的影像電荷驅動方式為主動式,感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出。詳下方CCD與CMOS 比較表:
CCD/CMOS一覽表 |
CCD |
CMOS |
影像雜訊 |
單一放大器 低 |
個別放大器 高 |
傳輸速度 |
慢 |
快 |
製造成本 |
高 |
低 |
耗電量 |
高 |
低 |
感光度 |
高 |
低 |
(CCD與CMOS比較表)
一、CCD與CMOS影像雜訊比較:
CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器,每個放大器在製程上都會有些微的差異,很難有同步放大的效果,雜訊較多。
CCD為單一放大器,成像品質相較於CMOS來說,雜訊相對較低。
二、CCD與CMOS感光度比較:
在相同尺寸大小之感光器尺寸,CMOS的感光度會低於CCD
三、CCD與CMOS耗電量比較:
CMOS的影像電荷驅動方式為主動式,感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出,耗電量低。
CCD的影像電荷驅動方式為被動式, 必須外加電壓,讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道,耗電量較高。
四、CCD與CMOS製造成本比較:
CMOS具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。
以上說明,如果您對於AI深度學習影像辨識感興趣,可以從這篇查看內容:AI 深度學習是什麼
什麼是CCD與CMOS?您是否有更深入的理解了呢?您已經選好如何應用在產線了嗎?
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