CCD나 CMOS는 기본적으로 둘 다 실리콘 포토다이오드를 사용하여 빛과 전기를 변환합니다. 이 변환의 원리는 손에 있는 "태양 전기 에너지" 컴퓨터의 "태양 전지" 효과와 유사합니다. 빛이 강할수록 전력도 강해지며, 반대로 빛이 약할수록 전력도 약해집니다. 빛 이미지는 전자 디지털 신호로 변환됩니다. CCD와 CMOS의 구조를 비교해 보면 ADC의 위치와 개수가 가장 큰 차이점이다. 간단히 말해서, 이전 강의 "CCD 센서의 작동 원리(1부)"에서 언급한 내용을 따르십시오. CCD가 노출될 때마다 셔터가 닫힌 후 픽셀 전송 프로세스가 수행되며, 각 행의 각 픽셀(픽셀)의 전하 신호가 순차적으로 "버퍼"에 전송되고 1에서 회로에 의해 안내되어 출력됩니다. 증폭을 위해 CCD 옆에 있는 증폭기에 바닥을 연결하고 ADC 출력을 직렬로 연결합니다. 반면에 CMOS 설계에서는 각 픽셀이 ADC(증폭기 및 아날로그-디지털 신호 변환기)에 직접 연결됩니다. 신호는 직접 증폭되어 디지털 신호로 변환됩니다. 두 가지의 장점과 단점 비교 단일 광수용체 연결 동일한 영역에서 높은 감광도 낮은 비용. 낮은 연결 복잡성 분석. 높은 잡음 비율, 단일 증폭, 낮은 잡음 지점, 높은 잡음 비율, 전력 소비 비율은 외부 전압 필요, 높은 전력 소비, 낮은 전력 소비. 구조의 기본적인 차이로 인해 두 가지 성능의 차이를 나열할 수 있습니다. CCD의 특징은 전송 중에 왜곡 없이 신호를 완전히 유지하는 것입니다(독점적 채널 설계). 통합 처리를 위해 각 픽셀을 단일 증폭기에 통합함으로써 데이터의 무결성이 비교적 간단하게 유지될 수 있습니다. 전용 채널이 없으므로 먼저 각 픽셀의 데이터를 확대한 다음 통합해야 합니다. 전반적으로 CCD 및 CMOS 디자인의 적용은 ISO 감도, 제조 비용, 해상도, 노이즈 및 전력 소비 등을 포함한 이미징 효과의 다양한 유형의 차이를 반영합니다. ISO 감도 차이: CMOS로 인해 각 픽셀에는 증폭기와 A/ D 변환 회로. 너무 많은 추가 장치가 단일 픽셀의 감광 영역의 표면적을 압축하므로 동일한 픽셀과 동일한 크기의 광수용체 크기를 사용하면 CMOS의 감도가 CCD보다 낮아집니다. 비용 차이: CMOS는 반도체 산업에서 일반적으로 사용되는 MOS 공정을 사용하므로 모든 주변 시설을 한 번에 하나의 칩에 통합할 수 있어 칩 처리 비용과 수율 손실이 절약됩니다. 반면 CCD는 전하 전송 방식을 사용합니다. 전송 채널에서 픽셀 오류(Fail)가 발생하면 전체 신호 행이 차단되어 전송될 수 없게 됩니다. 따라서 CCD의 수율은 다음과 같습니다. 별도의 전송 채널을 구축하고 ADC 등의 주변기기를 추가하는 것 외에도 CCD의 제조 비용은 CMOS보다 상대적으로 높습니다. 해상도 차이: 첫 번째 점인 "감도 차이"에서는 CMOS의 각 픽셀 구조가 CCD의 구조보다 복잡하기 때문에 동일한 크기의 CCD와 CMOS 감광체를 비교할 때 감광성 개구부가 크지 않습니다. , CCD 광수용체의 해상도는 일반적으로 CMOS보다 좋습니다. 그러나 크기 제한을 극복하면 현재 업계의 CMOS 감광성 원본은 이미 1,400만 픽셀/풀 프레임 디자인에 도달할 수 있습니다. 볼륨 비율 측면에서 CMOS 기술의 장점은 특히 대형 감광성 원본을 제조할 때의 어려움을 극복할 수 있습니다. 풀프레임 디자인의 경우 너비는 24mm x 36mm입니다.
노이즈 차이 : 각 CMOS 감광 다이오드에는 ADC 증폭기가 탑재되어 있기 때문에 메가픽셀 단위로 측정하면 100만개 이상의 ADC 증폭기가 필요하지만, 통합 제품이지만 각 증폭기마다 최소한 약간의 차이가 있으며, 단일 증폭기의 CCD와 비교하여 증폭 동기화 효과를 달성하기가 어렵습니다. CMOS의 최종 계산된 잡음은 더 큽니다. 전력 소비의 차이: CMOS 이미지 전하 구동 방식은 능동형이며 감광성 다이오드에서 생성된 전하는 인접 트랜지스터에서 직접 증폭되어 출력되지만 CCD는 수동형이므로 각 픽셀에 전하를 생성하려면 외부 전압을 인가해야 합니다. 전송채널로 이동합니다. 이 외부 전압은 일반적으로 12V(볼트) 이상의 레벨이 필요하므로 CCD는 더욱 정밀한 전원 회로 설계와 내전압 강도를 갖춰야 합니다. 높은 구동 전압으로 인해 CCD의 전력 소비가 CMOS보다 훨씬 높아집니다. CCD는 화질 등 모든 측면에서 CMOS보다 우수하지만, CMOS가 저비용, 저전력 소비, 고집적도라는 특성을 갖고 있다는 것은 부인할 수 없습니다. 디지털 이미징에 대한 높은 수요로 인해 CMOS는 저렴한 비용과 안정적인 공급으로 인해 제조업체의 선호를 받게 되었습니다. 따라서 제조 기술이 지속적으로 개선되고 업데이트되어 CCD와 CMOS의 차이가 점차 좁아지고 있습니다. 차세대 CCD는 개선 목표로 전력 소모를 줄이는 것을 목표로 하고 있으며, 카메라폰이라는 이동통신 시장 진출을 위해 CMOS 시리즈에는 노이즈 보정을 위한 대면적 및 고속 이미지 처리 칩이 통합되기 시작했습니다. 후속 이미지 처리를 통한 이미지 품질 성능.