如何選購數位相機-感光元件CCD & CMOS

CCD感光耦合元件Charge Coupled Device
CMOS互補性氧化金屬半導體Complementary Metal-Oxide Semiconductor
兩者都是數位相機中記錄光線變化的半導體,相當於傳統底片的功能,一般指相機有多少畫素,即CCD(CMOS)的解析度,代表其有多少個感光元件。


工作原理
將光轉變成電子訊號,並將訊號傳送到影像處理晶片還原影像, CCD和CMOS最大不同處在於放大器的位置和數量。
CCD:每個像素的電荷訊號依序傳到緩衝器(電荷儲存器),再導引至一個放大器統一進行放大,最後串聯ADC(類比數位訊號轉換器)輸出。
CMOS:每個像素都對應一個放大器,訊號先放大再移動至ADC,轉換成數位訊號。

CCD優缺點
‧每一個光電訊號有專屬通道,可保持資料完整性,傳輸不失真 。
‧ 雜訊少,因信號統一由單一放大器處理。
‧靈敏度高,因感光開口大。
‧解析度高,連接複雜度低。
‧耗電多,需外加電壓讓每個畫素中的電荷移動。
‧成本高,體積大,線路品質影響良率。 ‧反應速度慢。

CMOS優缺點
‧兩者外觀差不多,但製造技術不同,比較接近電腦晶片,制程簡單。
‧ 雜訊多,每個放大器多少都有些微差異,很難達到同步放大,電流變化頻繁產生過熱,使雜訊難以抑制。
‧感光度低,每個畫素包含放大器與A/D轉換電路,壓縮單一畫素的感光面積。
‧解析度低,每個畫素結構複雜,感光開口小。
‧ 耗電量少,電荷驅動為主動式,產生的電荷可直接放大輸出。
‧成本低,便於製造、體積微小化。

CCD銳利度高、色澤飽滿、感光度高,影像品質優於CMOS,但CMOS具有低成本、低耗電以及高整合度和穩定供貨等優點,在製造技術不斷地改良下,兩者差距已逐漸縮小。

作者:飛盟廣告設計 印刷 經理/王焜台