由于CMOS傳感器的每個感光二極管都需搭配一個放大器,而放大器屬于模擬電路,很難讓每個放大器所得到的結(jié)果保持一致,因此與只有一個放大器放在芯片邊緣的CCD傳感器相比,CMOS傳感器的噪聲就會增加很多,影響圖像品質(zhì)。例如,市面上CMOS傳感器可達到210萬象素的水平(OmniVision的 OV2610,CCD傳感器報價,2002年6月推出),其尺寸為1/2英寸,象素尺寸為4.25μm,但在2002年12月推出了ICX452,其尺寸與 OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率卻能高達513萬象素,象素尺寸也只有2.78μm的水平。
CCD是由許多個光敏像元按一定規(guī)律排列組成的。每個像元就是一個MOS電容器(大多為光敏二極管),它是在P 型Si襯底表面上用氧化的辦法生成1層厚度約為1000A~1500A的SiO2,CCD傳感器多少錢,再在SiO2表面蒸鍍一金屬層(多晶硅),在襯底和金屬電極間加上1個偏置電壓,就構(gòu)成1個MOS電容器。當有1束光線投射到MOS電容器上時,光子穿過透明電極及氧化層,進入P型Si襯底,襯底中處于價帶的電子將吸收光子的能量而躍入導帶。光子進入襯底時產(chǎn)生的電子躍遷形成電子-空穴對,CCD傳感器廠,電子-空穴對在外加電場的作用下,CCD傳感器,分別向電極的兩端移動,這就是信號電荷。這些信號電荷儲存在由電極形成的“勢阱”中。
CMOS傳感器的每個像素都有一個將電荷轉(zhuǎn)化為電子信號的放大器。因此,CMOS傳感器可以在每個像素基礎(chǔ)上進行信號放大,采用這種方法可節(jié)省任何無效的傳輸操作,所以只需少量能量消耗就可以進行快速數(shù)據(jù)掃描,同時噪音也有所降低。這就是佳能的像素內(nèi)電荷完全轉(zhuǎn)送技術(shù)。CCD與CMOS傳感器是被普遍采用的兩種圖像傳感器,兩者都是利用感光二極管(photodiode)進行光電轉(zhuǎn)換,將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù),而其主要差異是數(shù)字數(shù)據(jù)傳送的方式不同。
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