解惑:CMOS与CCD区别何在?
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人们经常在成像市场上，听到cmos与ccd的技术词汇，但很多人并不明白它们究竟为何物?不知如何区分，给产品选购带来了困惑。
的确，这两大类主要的感光元件，已经形成了两大差异化应用阵营，各有优势。因此大家也有必要了解一下这两种技术本质上的差别!
原理相同，结构有异
CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器。CCD(电荷耦合器件)是前辈，自1969年在贝尔试验室研制成功以来，它经历多年发展，从初期的10多万像素发展至今，已经非常成熟，应用于多个领域。而CMOS(互补金属氧化物半导体)则是后来者，它诞生于1998年，这类新型的图像传感技术被认为是代表未来的技术方向。
它们两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换，将图像转换为数字数据，而其主要差异是数字数据传送的方式不同，原理与“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，电力也越弱。
只是CCD和CMOS的实现结构(ADC的位置和数量)有所差异。简单地说，CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素(pixel)的电荷信号依序传人“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至CCD旁的放大器进行放大，再串联ADC输出。相对的，CMOS的设计中每个像素旁就直接连着ADC(放大兼类比数字信号转换器)，信号直接放大并转换成数字信号。
竞争引发进步，CCD和CMOS传感器技术都在各自的劣势中试图补齐短板。新一代的CCD传感器一直在功耗上作改进，而CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足。二者在品质上的差距在不断缩小，比如，OmniVision于2004年就推出了0V5610 CMOS 5百万像素图像传感器，它的重要意义就在于它成为第一个能够输出CCD影像品质的CMOS图像传感器。从此，CMOS在成像品质上的追求就显得更为游刃有余了。
CMOS将走向何方
既然说CMOS代表了新一代的成像方式，那么咱就看看它又会有什么样的发展。
CCD和CMOS在制造上的主要区别是：CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质区别，但二者的制造成本却大相径庭。简单说来，CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timinggenerator或DSP等)集成到传感器芯片中；而CCD采用电荷传递的方式传送数据，只要其中有一个像素不能运行，就会导致一整排数据不能传送。显然，CCD传感器的成品率要比CMOS传感器低得多。
而另一方面，CMOS还继续在成像的通透性、对实物的色彩还原能力等方面迎头赶上。以CMOS阵营的重要厂商佳能为例，其高速扫描仪产品大都采用CMOS器件。作为掌握高端CMOS传感器技术的主要厂商之一，佳能为进一步增强CMOS扫描质量，特地研发了感光度增强技术，进而通过使用大尺寸传感器提高开口率，这正是提高CMOS感光能力的最直接办法。即便是在噪音控制方面，CMOS也取得了技术突破。针对固定噪声问题，佳能研发了“第二代片内降噪技术”，该技术其实是一套专门的噪声检测算法，直接整合于CMOS图像传感器的控制逻辑中。通过这项技术，固定噪声就可以成功剔除了。
显然，随着如45nm等新工艺、新封装技术的不断升级，CMOS的发展空间将越来越大。
高速优势，绽放高扫领域
鉴于目前CMOS传感器在成像速度方面的优势，因此它在高速扫描仪领域率先取得了显著的优势。正如我们知道的，传统市场上扫描仪所使用的感光器件主要有CCD、CMOS和CIS。而CIS一般用于多功能一体机上的扫描器件，其成像品质相对较差。在高速扫描仪市场，CMOS和CCD则唱主角。
而从发展趋势上看，单就高速扫描仪来说，无疑采用CMOS传感器是更为合适的选择。要实现高速扫描，首选就要在核心感光器件上就做好准备。相比之下，CMOS在高速识别方面更具优势。由于所用发光材料的不同，CMOS更容易做到无预热过程的零秒启动，同时它的实际扫描速度也具备优势；而在金融、医疗、教育、档案管理等静音需求较高的行业里，CMOS高速低噪的工作特点将更符合用户的实际需要。
而为了实现高精度的专业扫描，佳能还在制造更符合行业应用的CMOS，比如其独创的3-线CMOS维色彩校正。相比传统1-线传感器一次只能交替捕获红、绿、蓝颜色，3-线CMOS能同时捕获所有颜色，不仅保证了彩色文件和黑白文件的扫描速度一样快，更确保扫描图像忠实原稿，这些都为采用CMOS的高速扫描仪发展提供了样板。
总体说来，虽然目前CMOS和CCD在很多成像领域还各有长短，但随着技术的不断发展和成熟，CMOS以其高集成度和低耗电等特性渐领也是我们可以预见的。