CCD傳感器有什麼好處?但為什麼後來又被CMOS普遍取代了呢?

我色我攝


我們常說的“底”,或者成像器件,或者感光元件都是同一個概念——傳感器。對於數碼相機來說,傳感器就是其核心,是相機感受光線並把光線轉化為電子信號的部件。數碼相機就是將外部影像用這些電子信號來表示和存儲。自從進入數碼時代,傳感器技術發展出2個類型——CCD傳感器和CMOS傳感器。二者之間有什麼聯繫和區別呢?

第一,出現時間區別

CCD早於CMOS出現。CCD傳感器最早出現在1990s時期,而CMOS傳感器則是2000年前後才出現,並在之後逐步在民用消費級產品領域取代CCD成為主流。

世界上第一臺數碼相機,CCD,8萬像素

第二,畫質差別

CCD的畫質優於CMOS。這源於二者工藝的不同。簡單來說,CCD每行像素共用一個“放大器”來進行信號處理,而CMOS則是每個像素單獨配備一個放大器,因此同面積下CCD的感光區域要遠大於CMOS(畢竟CMOS上要留出更多空間給那些複雜電路)。因此,CCD的畫質的會確比CMOS好。在不太需要高感的高端商業拍攝領域,頂級中畫幅相機(飛思、哈蘇、徠卡等)至今仍使用著CCD,以保證得到最高的畫質,滿足商業廣告大片的需要。

CCD和CMOS工藝差別

第三,高感畫質差別

CCD的傳感器普遍發熱量大,尤其是高感光度下更是發熱嚴重,這就導致CCD傳感器的熱噪點很高,畫質下降。而CMOS的功耗則低得多,發熱量也就低得多,因此在高感畫質上CMOS的畫質反而有優勢。

第四,處理速度差別

處理速度也是CCD的一個先天弱點,畢竟一個放大器要處理一整行的像素,運算量大得多,速度就慢得多。每個像素就配有一個放大器的CMOS處理速度則快得多了,因此在體育攝影,擁有高速攝影性能的CMOS佔據了壓倒性優勢。

體育攝影決定了廠商的使用取向

第五,品控差別

CCD上只要一個像素出問題,一整行像素就都報銷了,導致出來的照片基本上也都不能用了。而CMOS上一個像素壞了,可以用算法屏蔽,基本不影響照片質量。

第六,成本差別

CCD良品率很低,因此成本就很高。尤其是全畫幅的CCD,那隻能是存在於實驗室或博物館的天工之作,難以量產普及。而CMOS的技術成熟後,其成本大大低於CCD,讓數碼相機乃至全畫幅數碼相機真正地走進了普通老百姓的生活。

綜上,CCD是早期傳感技術的產物, 其工藝複雜成本高昂,在數碼相機還只能作為專業器材的年代確實是傳感器的主要方案。而近20年來,CMOS技術進步成熟,其成本不斷降低使數碼相機售價真正進入了民用消費級的區間,因此很快就取代了CCD成為了絕對主流。在消費級數碼相機這個層面上,2010年後幾乎就再沒有CCD傳感器了。CCD傳感器只保留在了專業級的中畫幅高端器材中。這就是CCD和CMOS的聯繫與區別。


孤獨稜鏡


CDD是集成在單晶半導體材料上,對於色彩敏銳度、通透以及還原度比較高,但是其本身的工藝複雜,成本高一般用於高質量產品中

cmos由於後期改進雖然仍不及CDD產品,但是已經很接近了,適用於要求不是特別高的用戶所以應用比較廣泛。


櫻空釋cyb


個人認為,更像是標準的失敗,CMoS陣營更強大,事實上造成了劣幣驅逐良幣的市場存在。

有同道解釋為,類似於等離子敗給液晶,基本上類似吧。


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