本文中，小編將對(duì)CMOS傳感器予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、CMOS傳感器

1. CMOS傳感器的基本結(jié)構(gòu)

CMOS傳感器由成千上萬(wàn)的微型光電二極管（光敏元件）組成，這些二極管排列在傳感器的表面。每個(gè)光電二極管都對(duì)應(yīng)于圖像中的一個(gè)像素。當(dāng)光線照射到這些二極管上時(shí)，它們會(huì)吸收光子并產(chǎn)生電荷，這個(gè)過(guò)程稱為光電效應(yīng)。

2. 光電效應(yīng)

光電效應(yīng)是CMOS傳感器工作的基礎(chǔ)。當(dāng)光子（光的粒子）撞擊光電二極管時(shí)，它們會(huì)將能量傳遞給電子，使電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生額外的電子-空穴對(duì)。這些電子隨后被收集并存儲(chǔ)在每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)區(qū)域。

3. 電荷到電壓的轉(zhuǎn)換

存儲(chǔ)在每個(gè)像素的電荷量與入射光的強(qiáng)度成正比。為了將這些電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，CMOS傳感器使用一種稱為源跟隨器的放大器。源跟隨器將存儲(chǔ)的電荷轉(zhuǎn)換為電壓，這個(gè)電壓隨后被讀出電路讀取。

4. 讀出電路

CMOS傳感器的讀出電路負(fù)責(zé)將每個(gè)像素的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這個(gè)過(guò)程涉及多個(gè)步驟，包括模擬信號(hào)的采樣、量化和編碼。讀出電路通常包括一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），它將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

5. 像素陣列和信號(hào)處理

CMOS傳感器的像素陣列通常以矩陣形式排列，每個(gè)像素都與一個(gè)讀出電路相連。這些讀出電路可以是逐行或逐列讀取，或者使用更復(fù)雜的模式以提高效率。信號(hào)處理電路負(fù)責(zé)管理這些讀出操作，并確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

二、CMOS、CCD傳感器性能比較

ISO感光度：由于CMOS每個(gè)像素由四個(gè)晶體管與一個(gè)感光二極管構(gòu)成，還包含了放大器與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，過(guò)多的額外設(shè)備縮小了單一像素感光區(qū)域的表面積，因此相同像素下，同樣的尺寸，CMOS的感光度會(huì)低于CCD。

分辨率：由于CMOS傳感器的每個(gè)像素都比CCD傳感器復(fù)雜，其像素尺寸很難達(dá)到CCD傳感器的水平，因此，當(dāng)我們比較相同尺寸的CCD與CMOS時(shí)，CCD傳感器的分辨率通常會(huì)優(yōu)于CMOS傳感器。

噪點(diǎn)：由于CMOS每個(gè)感光二極管都需搭配一個(gè)放大器，如果以百萬(wàn)像素計(jì)，那么就需要百萬(wàn)個(gè)以上的放大器，而放大器屬于模擬電路，很難讓每個(gè)放大器所得到的結(jié)果保持一致，因此與只有一個(gè)放大器放在芯片邊緣的CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪點(diǎn)就會(huì)增加很多，影響圖像品質(zhì)。

耗電量：CMOS傳感器的圖像采集方式為主動(dòng)式，感光二極管所產(chǎn)生的電荷會(huì)直接由旁邊的電晶體做放大輸出；而CCD傳感器為被動(dòng)式采集，必須外加電壓讓每個(gè)像素中的電荷移動(dòng)至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12~18V，因此CCD還必須有更精密的電源線路設(shè)計(jì)和耐壓強(qiáng)度，高驅(qū)動(dòng)電壓使CCD的耗電量遠(yuǎn)高于CMOS。CMOS的耗電量?jī)H為CCD的1/8到1/10。

成本：由于CMOS傳感器采用一般半導(dǎo)體電路最常用的CMOS工藝，可以輕易地將周邊電路集成到傳感器芯片中，因此可以節(jié)省外圍芯片的成本；而CCD采用電荷傳遞的方式傳送數(shù)據(jù)，只要其中有一個(gè)像素不能運(yùn)行，就會(huì)導(dǎo)致一整排的數(shù)據(jù)不能傳送，因此控制CCD傳感器的成品率比CMOS傳感器困難許多，即使有經(jīng)驗(yàn)的廠商也很難在產(chǎn)品問(wèn)世的半年內(nèi)突破50%的水平，因此，CCD傳感器的制造成本會(huì)高于CMOS傳感器。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)CMOS傳感器的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。