CMOS与CCD的技术对比,为什么CMOS躁点小探讨贴
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[1 楼] 黑黯中的舞者 [泡菜]
09-12-3 17:46
CCD 结构示意图串行数据读取,感光单元与信号处理单元分开

CMOS 结构示意图并行数据读取,感光单元与信号读取单元集成在同一芯片上

几年前CMOS还是廉价与画质差的代名词
为什么廉价?因为CMOS的生产技术与其他同样基于CMOS的广泛半导体技术如出一辙,所以适应性强,自然价格更低。
为什么画质差?因为CMOS的感光单元与读取电路时集成在同一块感光器上的(CCD是分开的),所以造成感光单元面积受到限制,周围躁声更多影响画质。

可是这在近几年似乎渐渐成为过去时,无论是尼康还是佳能还是宾得还是索尼都慢慢从CCD过度到CMOS.无论色友是否觉得CMOS成像不如CCD,最终趋势是如此,那么CMOS一定有其发展的道理。

首先人们想到的是CMOS成本低廉,奸商们大笔赚钱。真正是这样的吗?
其实就现在来看,他们的成本几乎没太大差别。CMOS这几年的飞速发展,在于光刻技术的发展,分辨率的降低造成了电路能够大幅度缩小,感光单元面积增大。但是为了达到这样的目的,各种reticle(真对不起,不是装逼用洋文,确实是所学的和所读的文章都是用的洋文,因此这方面的名词反而中文不懂了。。。)的价格飚升,造成CMOS成本并不低于CCD。(Dave Litwiller, Dalsa, Photonics Spectra, 2005)

那么,CMOS的优势是什么呢,由于是并排读出,速度加快,由于单电源供电,耗电量小。

但是有一个问题不太明白,为什么CMOS的感光表现要优于CCD?这方面的资料我没有找到,有没有这方面专业的大侠赐教赐教?
另外,具体CCD与CMOS的工作原理(如何感光)俺也不是很理解,只知道是CMOS应该是通过光子激发电子能级跳跃,CCD应该是通过电容,有没有资深提供这方面的资料或者文章?
[4 楼] cylei [泡菜]
09-12-4 11:18
原文由 黑黯中的舞者 在2009-12-03 17:46发表
CCD 结构示意图串行数据读取,感光单元与信号处理单元分开

CMOS 结构示意图并行数据读取,感光单元与信号读取单元集成在同一芯片上

几年前CMOS还是廉 ......

相同感光面积芯片的前提下,CCD与CMOS的高感噪点是差不多的。只有全幅会比非全副在高感方面强很多。
[3 楼] 客居南山 [资深泡菜]
09-12-3 19:30
不管怎么做,CMOS的有效感光面积都比CCD要小,原始信号差。
CMOS的油石是低成本:本身芯片成本低,加上速度快又从另一侧面降低外围的成本,使得相机性能容易提高。
别被厂家忽悠。
[2 楼] reversi [泡菜]
09-12-3 18:11
因为CMOS可以做单像素级别的硬件降噪电路呗

佳能之所以2000年就切换到CMOS上去,正是因为发明了CMOS内置的降噪电路
简单来说,就是快门前纪录光电管的背景电荷、快门后刨掉,这就得到了没有噪声的照片纯净信号。
说是“降噪电路”,其实也就是把传统的3晶体管电路变成了4个晶体管而已。
这个设计得到了2002年日本工业发明大奖,据说已经成为了现代图像CMOS设计的教科书.....

索尼/尼康2007年也开始切换到CMOS来,采用的是一种类似但并不重复的硬件降噪做法
为了避免佳能的专利堵截,索尼在EXMOR CMOS平台上采用了内置ADC、采用快门前纪录光电管北京电荷的数字信号、快门后数字减法刨掉的方式。也算别出心裁了。

有了这两大技术的支撑,CMOS可以实现CCD无法企及的“单像素硬件降噪”。画质当然比CCD高咯~~~~~

此外,CMOS传统的优势——可以X-Y读取、窗口读取、高速多通道读取、低耗电等性能一样保持下来。