2015年3月26日

              与CCD感光芯片相比,CMOS芯片有哪些优势?

              与CCD感光芯片相比,CMOS芯片有哪些优势?
              CMOS感光芯片早就在性能方面赶上了CCD芯片,并且正在发挥其特有的优势。现在,CMOS芯片可提供非常高的帧速率、优越的成像质量和高灵敏度。

              与CCD技术相比,在不同的光强度、能耗、速度和价格方面,CMOS技术也有突出的表现。这意味着能在不牺牲成像质量的情况下,显著提高所检查部件的吞吐量,迅速降低相机和系统成本。

              CMOS与CCD - 技术细节比对

              • 过去认为CMOS芯片对入射光的转换效率要低得多,但情况已不再是这样了。经过对芯片上的微镜头阵列的改进,与CCD芯片相比,今天的CMOS芯片能实现相同甚至是更好的灵敏度。
              • 得益于其体系结构,CMOS芯片能实现更高的帧速率。将改进的灵敏度与来自CMOSIS、Sony和ON Semiconductor的最新全局快门技术相结合,这类芯片现在可以拍摄非常快速的图像序列。这反过来可以提高您的应用的性能,比如每秒检查更多的部件或提供更清晰的交通违规图像。CMOS芯片通常有更高的满井容量(也称饱和容量)。满井容量是每像素的最大电子数,满井容量与灵敏度阈值之间的比例决定芯片可以覆盖的动态范围。所以尽管CCD芯片提供了更好的灵敏度阈值,但CMOS芯片通过其优越的饱和容量,在动态性能方面不仅弥补了自己的劣势,而且超越了前者。这样,CMOS与CCD芯片的动态水平表现几乎持平。Sony IMX174芯片就是一个很好的例子:与所有可比CCD芯片相比,它提供的动态范围都更优越。
              • 虽然几年前说CCD芯片在弱光的情况下有更好的性能可能是合理的(尽管CMOS芯片在亮光情况下略微领先),但最近以来CMOS芯片的成像质量得到了大幅改善,它们现在已经很好地适应了弱光的情况。
              • 它们在亮光情况下的优势也仍然存在。CCD像素曝光过度时,额外的电子可以“泼溅”到邻近的像素。这会产生一种称为“光晕”的效应:图像中非常亮的结构会扩张到暗部。当CCD芯片上的电荷在非常亮的光线情况下曝光后传输时,CCD芯片有时会在图像中产生亮条。这些白色区域是一种称为“拖尾”的效应的一部分,也许最明显的是夜间行驶且已打开前灯的汽车对着镜头时——而这两种效应都不会发生在CMOS芯片上。
              • 带CMOS芯片的新一代相机甚至会有全局快门功能,如我们配有Sony“Pregius”芯片系列、ON Semiconductor的“PYTHON”和CMOSIS的“CMV”的ace相机型号。这意味着将不再可能发生在滚动快门相机中的伪影。
              Sony在2015年3月宣布要终止整条CCD芯片生产线。这让基于CCD的技术无望获得进一步的发展。未来属于CMOS。总之,CMOS芯片在各方面都能媲美CCD技术。它们工作速度快、分辨率高、噪声性能更佳。

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