1--CMOS和CCD的工作原理

CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器件）：

1. 圖像通過光電效應在感光單元中轉化為電荷；

2. 每個像素上的電荷被依次“耦合”并傳輸到芯片的角落，通過一個或幾個模擬輸出放大器輸出；

3. 所有像素電荷需依次轉移，讀取時間較長，但信號一致性高。

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補金屬氧化物半導體）：

1.?每個像素上集成了放大器，甚至可包括ADC（模數轉換器）；

2.?電荷在像素內被直接轉換為電壓，隨機訪問任意像素；

3.?每個像素獨立處理和讀取，速度快、功耗低。

2--CMOS和CCD的感光流程

CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器件）：

1.?光子入射在像素上產生電子；

2.?電荷在潛在阱中累積；

3.?所有像素電荷按列順序傳輸；

4.?在輸出端由一個或幾個放大器統一處理。

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補金屬氧化物半導體）：

1.?光子照射像素產生電子；

2.?電荷直接在像素內轉換為電壓信號；

3.?通過像素級或行級電路輸出電壓；

4.?可以并行讀取，提高讀取速度。

3--CMOS和CCD的噪聲分析

CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器件）：

優勢：由于集中輸出、工藝成熟，具有較低的固定圖案噪聲（FPN），圖像質量均勻性好；

缺點：長時間曝光或高溫下會出現暗電流噪聲（熱噪聲），傳輸過程存在電荷損失。

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補金屬氧化物半導體）：

優勢：讀取速度快，可動態調整曝光時間，實時處理方便；

缺點：每個像素都有放大器，存在固定圖案噪聲和偏移誤差，圖像一致性相對較差；

新一代CMOS在噪聲控制方面已大幅改進，如BSI、降噪算法等。