CCD vs CMOS

CCD 是數位相機用來感測光線，取代銀鹽
成像的元件，對於數位相機而言，它的地位便相當於傳統相機的軟片( 底片 )，會影響最後的相片之解析度及品質。



目前，使用 CCD 來感測影像的設備包括了掃描器、數位相機以及辦公室中的傳真機、影印機...等。

CCD ( Charged-coupled Device ) 的中文翻成電荷耦合元件，在數位相機中，每一個感光的像素( Pixel )，都包括了轉換光能為電荷的感光二極體、傳導器及CCD。

隨著科技的演進，數位相機感光元件亦將有所轉變，例如，Fuji SuperCCD 便改變了傳統 CCD 的排列方式，以感測形成更多的影像像素。


CCD 的感光方式跟CMOS不一樣,CCD 是將光能儲藏起來,CMOS是利用光能激發電子,所以CMOS再先天上就比較容易有雜訊的問題產生,但是也因為結構跟製程都很成熟,積體電路又相對省電, 所以吸引許多廠商投入,因為雜訊跟影像處理實際上都是依賴後段的DSP(Digital Signal Processer)與韌體(FirmWare)作調整,早期的處理器體積大,速度慢,所以成效不彰,現今的處理器已經媲美個人電腦,所以CMOS訊號處理問題其實就不大了,話說回來,CCD 在設計原理及結構上畢竟比較穩定,因此可以取得較準確的光能量,在後製上失真度較小,所以中高階數位影像處理系統如DSC,DSLR,顯微鏡系統,大都還是採用CCD感光元件...君不見Web Camera及監視器大多都朦朧不清,其實都是用CMOS的原因(當然鏡頭及DSP等級較差也是主因).

DSLR 選用CMOS 並不會比較差,因為DSLR本身的DSP等級是比高階DSC還要高上一級,許多甚至用到兩顆以上的處理器,因此不用擔心雜訊或畫值的問題,那是中低階DSC要擔心的.....


CMOS不會比CCD差”是真的嗎？
要看CMOS是怎麼設計的。
這裡有Canon 用CMOS取代CCD 的主要原因
http://web.canon.jp/technology/detail/digi_35mm/cmos/index.html
CCD 在光訊號的利用及抗雜訊都優於CMOS，但有三個不大好主要原因，讓Canon DSLR轉入CMOS 的世界。
1.消耗電量大(CCD 比CMOS耗電)
2.高速化困難(CMOS 資料傳送的比CCD 快)
3.製造成本高(如果要製作大面積的CCD，那可是很貴)

CANON 利用CMOS 的高速化性能解決了影像傳送速度的問題，另外CMOS 要大面積的受光，也因DSLR 需要大面積的感測面得到了解決，至於雜訊..... 那是CANON他們的功力...^^b

至於其它小型相機的CMOS，如果沒有大面積加上抗雜訊功力，那雜訊就會成為惡夢。


CCD因為架構單純,沒有太多元件需要跟感測器搶空間,所以在訊號取樣純度上比較高,也就是雜訊低,而且Pixle size可以做小(2~3um),也可以做大,在相同畫素時,訊號要比CMOS感測器來的乾淨,而且CCD用再感光領域已經有相當長的時間(不只數位相機),技術已經純熟穩定,所以大多數主流數位相機喜歡用CCD,但是缺點是電路整合複雜,無法做在同一顆晶片內,也比較耗電,所以手機廠不喜歡用.

CMOS 雖然有雜訊高的缺點,但是以不同的電路技巧可以改善(不是解決)這些缺點,付出的代價就是Pixle size沒辦法作小,因為要維持一定的感光面積,還要多塞進去幾個電子元件,所以感測器尺寸會變的很大(跟手機上的來比),DSLR因為本身空間就大,可以多塞一些處理器作信號處理,又比較要求品質,所以開發特定的CMOS感測器是可行的,而且優點是CMOS傳輸速度遠高於CCD,也省電很多,在中大型或是高階相機有很大的利基,是可以期許的.