工业相机中cmos相机和ccd相机有哪些区别？

工业相机中cmos相机和ccd相机有哪些区别？~

你好！

就非专业类的数码相机来说，当然是ccd比cmos好。

ccd的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型ccd，价格非常高昂。
在相同分辨率下，cmos价格比ccd便宜，但是cmos器件产生的图像质量相比ccd来说要低一些。

到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用ccd作为感应器；cmos感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。

市场上还有一些价格低廉的“疑似”数码相机，实质上是摄像头改装的所谓“数码相机”，号称千万像素（实际上是通过软件插值，不是真实像素）。其使用的感光元件就是低档的cmos。

但在数码单反相机中，也有一些高端的的机型使用了新开发出来的高动态范围cmos器件（像素内电荷完全转送技术）。
这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要，使之接近了ccd的成像质量。另外由于cmos先天的可塑性，可以做出高像素的大型cmos感光器而成本却不上升多少。

工业相机主要面向批量工业化应用，普通民用相机（单反、手机相机等）主要面向普通消费者。具体区别如下：
· 工业相机的性能稳定可靠，易安装，结构紧凑，结实不易损坏，连续工作时间长，可在较差环境下使用。一般民用相机很难长时间或连续几天工作。
· 工业相机快门时间非常短，可以抓拍高速运动物体。
· 工业相机的图像传感器是逐行扫描的，而普通民用相机图像传感器是隔行扫描。逐行扫描的图像传感器生产工艺比较复杂，成品率低，出货量少。世界上只有少数公司能够提供这类产品，比如Dalsa，且价格昂贵。
· 工业相机帧率远高于普通民用相机。工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅图片，而普通民用相机只能拍摄2-3幅图像。
· 工业相机输出的是裸数据（Raw data）,光谱范围比较宽，比较适合进行高质量的图像处理算法，例如机器视觉应用。而普通民用相机拍摄的图片，其光谱范围只适合人眼视觉，并且经过了mjpeg压缩，图像质量较差，不利于分析处理。

无论是CCD还是CMOS，它们都采用感光元件作为影像捕获的基本手段，CCD/CMOS感光元件的核心都是一个感光二极管（photodiode），该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，而电流的强度则与光照的强度对应。但在周边组成上，CCD的感光元件与CMOS的感光元件并不相同，前者的感光元件除了感光二极管之外，包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积—换一种说法就是，CCD感光元件中的有效感光面积较大，在同等条件下可接收到较强的光信号，对应的输出电信号也更明晰。而CMOS感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成CMOS传感器的开口率远低于CCD（开口率：有效感光区域与整个感光元件的面积比值）；这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；体现在输出结果上，就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显，这也是早期CMOS传感器只能用于低端场合的一大原因。CMOS开口率低造成的另一个麻烦在于，它的像素点密度无法做到媲美CCD的地步，因为随着密度的提高，感光元件的比重面积将因此缩小，而CMOS开口率太低，有效感光区域小得可怜，图像细节丢失情况会愈为严重。因此在传感器尺寸相同的前提下，CCD的像素规模总是高于同时期的CMOS传感器，这也是CMOS长期以来都未能进入主流数码相机市场的重要原因之一。
每个感光元件对应图像传感器中的一个像点，由于感光元件只能感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。在这方面，不同的传感器厂商有不同的解决方案，最常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1：2：1的构成由四个像点构成一个彩色像素（即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片），采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。而索尼的四色CCD技术则将其中的一个绿色滤光片换为翡翠绿色（英文Emerald，有些媒体称为E通道），由此组成新的R、G、B、E四色方案。不管是哪一种技术方案，都要四个像点才能够构成一个彩色像素，这一点大家务必要预先明确。
在接受光照之后，感光元件产生对应的电流，电流大小与光强对应，因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。在CCD传感器中，每一个感光元件都不对此作进一步的处理，而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元，结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件，依次类推，直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号实在太微弱了，无法直接进行模数转换工作，因此这些输出数据必须做统一的放大处理—这项任务是由CCD传感器中的放大器专门负责，经放大器处理之后，每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大；但由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。而对于CMOS传感器，上述工作流程就完全不适用了。CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。换句话说，在CMOS传感器中，每一个感光元件都可产生最终的数字输出，所得数字信号合并之后被直接送交DSP芯片处理—问题恰恰是发生在这里，CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌—体现在最终的输出结果上，就是图像中出现大量的噪声，品质明显低于CCD传感器。

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工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片的相机。CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70 年代初，90 年代初期，随着超大规模集成电路 (VLSI) 制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。目前，CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应用。
任何东西分类一定有它自己的分类标准，工业相机也不例外，按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机；按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机；按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机；按照输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机；按照响应频率范围可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。

CCD和CMOS在制造上的主要区别是：
1.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，工作原理没有本质的区别。
2.CCD制造工艺较复杂，采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。
3.CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。
4.在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好

CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术，它们之间的主要差异在于传送方式在工业相机里按感光芯片工艺划分有 COMS工业相机 CCD工业相机 在使用中由于

1，产品成本
2，制作工艺
3，使用控制的结构
4，成像质量（发展趋势差距越来越缩小）
……

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佛坪县19297115528： 相机买CCD的好,还是CMOS的好,如何区别 - ？
藤卿降糖： 基本上新型号的都是CMOS了,现在的CMOS在感光度极高的情况下也可以实现很好的画面表现,跟过去的CMOS完全不是一个概念,所以选择的时候其实不必过分在意到底是CMOS还是CCD,话说貌似CCD的机型都是比较低端的吧……

佛坪县19297115528： 工业相机中cmos相机和ccd相机有哪些区别 - ？
藤卿降糖： 你好! 就非专业类的数码相机来说,当然是ccd比cmos好. ccd的优势在于成像质量好,但是由于制造工艺复杂,只有少数的厂商能够掌握,所以导致制造成本居高不下,特别是大型ccd,价格非常高昂.在相同分辨率下,cmos价格比ccd便宜...

佛坪县19297115528： 如何区分CCD相机和cmos相机?求解??？
藤卿降糖： 你现在已经找不到ccd相机了,都是cmos,哪怕是最高级的单反.

佛坪县19297115528： CCD与CMOS哪个更能推动工业相机市场的发展 - ？
藤卿降糖： 工业相机是机器视觉系统的核心部件,其本质功能完成是将光信号转变成电信号的过程,相比于普通相机来说,具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力.工业相机根据不同的分类标准,可以有多种分类,其中根据芯片类型的不同可以...

佛坪县19297115528： CMOS摄像机和CCD摄像机有何不同 - ？
藤卿降糖： CMOS摄像机和CCD摄像机的不同处主要是分别采用了CMOS图像传感器和CCD图像传感器, 从技术的角度来比较CCD和CMOS的不同是从:成像过程、集成性、噪声、功耗、动态范围等来分析比较.这个我在科天健的网站上看到过一篇“...

佛坪县19297115528： 工业相机 ccd和cmos的区别 - ？
藤卿降糖： 貌似sony以前的F707就是这样一款产品,可以拍捕捉到因为波长比较长,容易衍射而能穿过衣物拍摄透视照片囧

佛坪县19297115528： CCD与CMOS有什么区别? - ？
藤卿降糖： CMOS和CCD感光芯片区别就在于制造工艺,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.详见凯 聪技术论坛,这里有最全的监控安防知识和弱电知识.

佛坪县19297115528： CMOS的相机和CCD的相机 哪个好？
藤卿降糖： CCD对于细节的刻画比较好 但是ISO提高之后画质就有明显的下降 而且由于生产工艺比较高 目前只有数家厂商有能力进行CCD的生产 再加上CCD本身的原因 它的成本比较高 CMOS传感器的话 尤其是现在的背照式CMOS传感器 在高感表现优秀 成本较低 还有就是能够集成更多的功能 这也就是为什么现在这个传感器是主流的原因吧 富士胶片将自家的超级CCD EXR传感器的技术 和背照式CMOS相结合 推出的新传感器还是比较特别的

佛坪县19297115528： 数据相机中CMOS与CCD有什么区别?为什么CMOS的要便宜很多? ？
藤卿降糖： 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,工作原理没有本质的区别.CCD只有少数几...

佛坪县19297115528： CCD与CMOS的区别?和各自优点?? - ？
藤卿降糖： CCD,是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写,它是一种特殊半导体器件,上面有很多一样的感光元件,每个感光元件叫一个像素.CCD在摄像机里是一个极其重要的部件,它起到将光线转换成电信号的作用,类似于人的眼睛...