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高光譜相機中CCD和CMOS成像傳感器的區(qū)別

來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-10-24 瀏覽量:660 作者:

高光譜相機?中的CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)成像傳感器在以下幾個方面存在區(qū)別:靈敏度,成本,速度,電源及耗電量,集成性。

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高光譜相機中的CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)成像傳感器在以下幾個方面存在區(qū)別:

  1. 靈敏度:由于CMOS傳感器的每個像素由四個晶體管與一個感光二極管構(gòu)成,使得每個像素的感光區(qū)域遠(yuǎn)小于像素本身的表面積,因此在像素尺寸相同的情況下,CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。

  2. 成本: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(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)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),只要其中有一個像素不能運行,就會導(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,導(dǎo)致CCD傳感器的成本會高于CMOS傳感器。

  3. 速度:CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下一位一位地輸出信息,速度較慢;而CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號,還能同時處理各單元的圖像信息,速度比CCD電荷耦合器快很多。

  4. 電源及耗電量:CCD電荷耦合器大多需要三組電源供電,耗電量較大;CMOS光電傳感器只需使用一個電源,耗電量非常小,僅為CCD電荷耦合器的1/8到1/10,CMOS光電傳感器在節(jié)能方面具有很大優(yōu)勢。

  5. 集成性:CCD中的電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上,工藝較復(fù)雜。而CMOS將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上,只需一塊芯片就可以實現(xiàn)相機的所有基本功能,集成度很高。

總結(jié)來說,CCD和CMOS成像傳感器在高光譜相機中各有優(yōu)缺點。在選擇使用哪種類型的傳感器時,需綜合考慮靈敏度、成本、速度、電源及耗電量以及集成性等多方面的因素。




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