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TEO迪奥教你怎样区别CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机的技巧
作者:USB工业相机厂家   发布于:2016-12-19 17:32:00

  TEO迪奥告诉你工业数字相机和传统相机的本质的区别在于工业数字相机采用电子元器件成像而非胶卷。而工业数字相机的成像器件主要分为两类:CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机。今天TEO迪奥要跟大家讲的是怎样区别CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机的技巧。

  TEO迪奥告诉你CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机各自的成像过程

  CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机图像传感器光电转换的原理相同,他们最主要的差别在于信号的读出过程不同;由于CCD工业数字相机仅有一个(或少数几个)输出节点统一读出,其信号输出的一致性非常好;而CMOS工业数字相机芯片中,每个像素都有各自的信号放大器,各自进行电荷-电压的转换,其信号输出的一致性较差。但是CCD工业数字相机为了读出整幅图像信号,要求输出放大器的信号带宽较宽,而在CMOS工业数字相机芯片中,每个像元中的放大器的带宽要求较低,大大降低了芯片的功耗,这就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。尽管降低了功耗,但是数以百万的放大器的不一致性却带来了更高的固定噪声,这又是CMOS相对CCD的固有劣势。

  TEO迪奥告诉你CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机各自的集成性功能

  从制造工艺的角度看,CCD工业数字相机中电路和器件是集成在半导体单晶材料商,工艺较复杂,世界上只有少数几家厂商能够生产CCD晶元,如DALSA、SONY、松下等。CCD工业数字相机仅能输出模拟电信号,需要后续的地址译码器、模拟转换器、图像信号处理器处理,并且还需要提供三组不同电压的电源同步时钟控制电路,集成度非常低。而CMOS是集成在被称作金属氧化物的版单体材料上,这种工艺与生产数以万计的计算机芯片和存储设备等半导体集成电路的工艺相同,因此声场CMOS工业数字相机的成本相对CCD工业数字相机低很多。同时CMOS工业数字相机芯片能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上,只需一块芯片就可以实现相机的的所有基本功能,集成度很高,芯片级相机概念就是从这产生的。

  TEO迪奥告诉你CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机的速度

  CCD工业数字相机采用逐个光敏输出,只能按照规定的程序输出,速度较慢。CMOS工业数字相机有多个电荷-电压转换器和行列开关控制,读出速度快很多,目前大部分500fps以上的高速相机都是CMOS工业数字相机。此外CMOS工业数字相机的地址选通开关可以随机采样,实现子窗口输出,在仅输出子窗口图像时可以获得更高的速度。

  TEO迪奥告诉你CCD工业数字相机和CMOS工业数字相机的噪声问题

  CCD工业数字相机技术发展较早,比较成熟,采用PN结或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪声,成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS工业数字相机图像传感器集成度高,各元件、电路之间距离很近,干扰比较严重,噪声对图像质量影响很大。近年,随着CMOS工业数字相机电路消噪技术的不断发展,为生产高密度优质的CMOS工业数字相机图像传感器提供了良好的条件。


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