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工业摄像机头的CCD与CMOS模式有什么区别?

来源:深圳市凯茉锐电子科技有限公司2020-12-10

  相信大家都知道,我们在使用工业摄像机头的使用过程中,一般经常会使用到的模式有CCD模式、CMOS模式。不同的模式之间,存在着比较大的一个差异,所呈现出现效果也有所不同。那么您知道工业摄像机头的CCD与CMOS模式有什么区别吗?下面凯茉锐小编为您介绍:


工业摄像机头


  工业摄像机头的CCD与CMOS模式的区别:


  CCD和CMOS,本质上是传感器工艺的不同。简单来说,CCD的感光元件,每行的像素点都只使用一个“放大器”来进行处理,而CMOS则是每个像素都有一个单独的放大器。因此CCD上,从像素点来看,用于感光的区域要远大于CMOS,毕竟CMOS上还要集成许多复杂的电路,所以CCD的画质,的确比CMOS好。但是CCD有两个天生的缺陷,一个是速度慢,毕竟一个处理器要处理上个个像素点的信息,运算量和发热量是不言而喻的,而且发热量巨大的,导致CCD的热噪普遍很高。


  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。事实上经过技术改造,目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多工业摄像机生产厂商采用的CMOS感光元件。


  在成像方面,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,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于价格差异以及高度的整合性,因此在工业摄像机领域还是得到了广泛的应用。


  衡量CCD好坏的指标很多,有像素数量,CCD尺寸,灵敏度,信噪比等,其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成,每个点就是一个像素。显然,像素数越多,画面就会越清晰,如果CCD没有足够的像素的话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响。


  CMOS传感器在处理速度和功率效率方面远远超过。CCD传感器具有有限数量的节点来转换传感器上的每个像素电荷。这会导致处理速度变慢。但是,由于所有的像素都可以用于CCD结构上的光线捕捉,因此整体输出更加清晰明亮。


  以上所介绍的内容,就是工业摄像机头的CCD与CMOS模式的区别。在一般情况下,对于机器视觉而言,重要的KPI指处理速度和图像噪声。CMOS传感器允许每个像素进行数字转换,从而带宽更低,或者,高速CCD传感器不像高速CMOS成像器那样大规模并行。结果,每个CCD放大器具有更高的带宽,导致产生的图像上更大的噪声。这就是为什么大多数工业应用都使用最新的CMOS传感器,这种传感器可以被设计成产生噪声少得多的图像。

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