电荷耦合元件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)相比有哪些优点?

更有胶片的味道?更有层次感? 愿闻其详。
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看了一圈答案, 没一个说出我认为的ccd优点

ccd目前大概有一个地方CMOS是比不上的, TDI型传感器, time delay integration

简单说下TDI用途, 相机和被摄物体有相对运动, 且相对运动速度是固定的, 比如卫星对地拍摄之类的

因为相对运动, 比如传感器第1行的第1列像素可以对目标物体(点)曝光, 过了之后, 第2行第1列像素继续对同一个目标物体曝光,依此类推, 最后把所有行同一列的像素点信号加起来, 就是最终图像某一行第1列的信号值

有兴趣可以查下资料TDI是什么, 可能我描述的不太严谨

不管怎么样, 就是用空间上的多次曝光来换取最终图像的信噪比, (我们摄影时一般用的是堆栈之类的类似概念, 只不过这种特殊场合你知道了相对运动的速度, 就可以在系统上利用空间不同位置的像素累加出一个点了, 而不是堆栈时相机和物体都静止不动)

为啥这种应用CCD就比CMOS好?

CCD可以在信号是电子时就进行累加, 这种累加是理论上不引入任何噪声的

而cmos,信号出了这个像素, 就被转化成电压信号了, 电压信号的累加, 怎么都会有热噪进来, 累加多少次信号, 就等于累加多少次热噪

回到TDI的应用, 它正是因为图像信噪比不够好, 才利用这种'空间累加'的方式来换取图像质量的, 所以在这种暗光条件下(或者说大光比下的暗部), 额外热噪的引入是很影响性能的


举个例子, 对于非业内人士来说, 最出名的TDI应用, 应该是嫦娥二号这种了吧, 可百度一下上面搭载的相机情况, 都是可以查到的

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不过现在有一种技术, 是在cmos工艺里集成ccd, 很大一部分应用就是想取代纯CCD-TDI (也可以用于CMOS global shutter等), 让最新的CMOS-CCD TDI同时兼顾ccd的电子累加无噪声, 以及cmos的各种优点. 不过毕竟电压所限, 目前对于TDI应用还不是很成熟. 这种cmos集成ccd的工艺, 又把电压从比如3.3V又提回比如六七V了, 可能有的还高(当然传统ccd更高)

CCD说白了, 它就是一种半导体器件结构, 传输电荷信号的, 当然可以集成在cmos工艺里, 只不过性能要兼顾MOS晶体管的制造

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最后, 至于其他人说的ccd优点, 但凡你能提到的, 业界都有办法解决让cmos同等水平或者更好

比如噪声, 这必然是cmos好, 芯片内集成adc了, 省去好大一个buffer的噪声

比如色彩, 它俩成像原理本质一样, 采集强度信息, 颜色靠RGB filter分

比如波段响应(还有QE), ccd能加厚epi, 通俗点就是加厚硅衬底以增强NIR, CMOS一样可以用这技术, 航天级CMOS这么用的挺多的

其实航天上, 如果不是TDI应用, CMOS理论上更好, 天然抗辐射性能高啊(栅氧层)

其实我是来寻找技术和商业答案的,并不是来找情怀的,看到写得清楚明了的答案赞得少,那些似是而非的贴照片的比较贴却是满天飞。

不过问题本身也有些歧义,如果真的是问CCD和CMOS传感器的区别,那就是我想要问的问题。如果是问CCD相机和CMOS相机实例对比,那就是那些比较贴的问题了,毕竟,系统级的对比和传感器本身的对比并不是同一件事。

技术和商业上,我得到的答案是,CCD就要被淘汰了。