现代CMOS相机替代CCD相机.pdfVIP

白皮书 现代CMOS相机替代CCD相机 2015年初，世界上最大的CCD感光芯片制造商Sony（索尼）宣布停产所有基于此技术的芯片。目前，很多用户都在询问必威体育精装版的CMOS芯片相对于旧 芯片的优势；特别是考虑到有些用户一直都在使用基于CCD的相机，他们更需要搞清楚这一问题。我们想在本白皮书中更深入地讨论这个问题： 我们将简要介绍感光芯片技术，对新的CMOS芯片与现有的CCD芯片进行比较，并就何时应该选择CMOS芯片的新相机提供建议，且说明了集成后 应该能观察到的效果。 1. 两种芯片技术的区别是什么？ 目前市场上既有CCD（charge coupled device，电荷耦合器件）成 像芯片，也有CMOS（complementary metal oxide semiconductor， 互补金属氧化物半导体）成像芯片。它们的任务是将光信号（光子） 转换成电信号（电子）。然而，两种芯片类型在传输这一信息时采用 了不同的方法和手段，其各自的设计也是完全不同的。 1.1 CCD感光芯片设计 CMOS感光芯片 在CCD芯片中，光敏像素的电荷发生移位并被转化为信号。像素电荷 产生于对半导体的曝光，在许多非常小的移位操作（垂直和水平移 目录 位寄存器）的支持下（类似于“斗链”），被传输到中央模数转换器。 由芯片中的电极所产生的电场推动电荷的传输： 1. 两种芯片技术的区别是什么？ 1 1.1 CCD感光芯片设计 1 1.2 CMOS感光芯片设计 1 1.2 CMOS感光芯片设计 2. 当需要高分辨率时：请选择多抽头CCD芯片 2 在CMOS芯片中，并行于每个像素放置了存储电荷的电容。当每个像 素曝光时，这个电容器被光电电流充电。电容器中产生的电压与亮 3. 为什么必威体育精装版的CMOS芯片优于CCD芯片 2 度和曝光时间成正比。不同于CCD，因芯片曝光而由电容捕获的电 子不会移位到单个输出放大器，而是会通过每个像素自己的关联电 4. 何时应考虑更换相机技术？ 3 子电路直接转化为可测量的电压。然后，这个电压可用于模拟信号 5. 就集成而言，选择基于CMOS的必威体育精装版相机时 处理器。 应该考虑哪些方面？ 3 5.1 根据所需的分辨率、芯片和像素大小确定正确的相机 .. 3 通过使用每像素额外的电子电路，每个像素都可以被定位，而无需 CCD中的电荷移位。由此，对图像信息的读取速度远远高于CCD芯 5.2 所需相机接口的定义 4 片，且因光晕和拖尾等过度曝光而产生的非自然现象的发生频率要 5.3 镜头和光源的选择 4 低得多，也可能根本不会发生。其缺点是为每个像素电子电路提供 5.4 软件和相机控制集成费用 4 所需的额外空间不会作为光敏区域。由此，芯片表面上的光敏区域