CCD与CMOS图像传感器特性对比详解：应用与发展趋势

本文主要讨论了CCD (Charge-Coupled Device) 和CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 图像传感器之间的特性比较。作者基于《CCD/CMOS图像传感器基础与应用》这本书，该书由[日] 米本和也撰写，陈榕庭和彭美桂翻译，崔凯校订，讲述了这两种传感器在工业技术/传感器领域中的重要地位。最初，CCD和CMOS主要用于数字相机和摄像机，但近年来，它们已经迅速扩展到手机、个人计算机和PDA等小型设备中。 CCD图像传感器以其高感光度和较高的信噪比(SN比)闻名，这得益于其倒置传输机制和专用的制造工艺。然而，它的暗电流相对较高，因为依赖于晶体管性能的FD放大器，且受制于光电二极管的优化程度。另一方面，CMOS传感器虽然起步较晚，但由于采用CMOS LSI制造工艺，具有较低的暗电流，但初期在感光度和SN比方面不如CCD，因为像素本身的噪声和电路噪声较大。 在动态范围方面，CMOS传感器的性能取决于像素大小，通常能够提供良好的动态范围。混色问题在两者中都较少见，但可能因构造的不同而有所差异。书中强调，随着片上系统的发展，CMOS传感器的片上集成能力使其在更广泛的领域显示出巨大潜力。 本文通过对比分析，揭示了CCD和CMOS图像传感器各自的优缺点，这对于工程技术人员、研发和设计人员以及相关专业师生来说，是一份重要的参考资料，帮助他们理解并选择最适合特定应用需求的传感器。同时，它也展现了技术进步如何推动了图像传感器在现代电子设备中的广泛应用。