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高光谱相机中CCD和CMOS成像传感器的区别

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-10-24 浏览量:529 作者:

高光谱相机​中的CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)成像传感器在以下几个方面存在区别:灵敏度,成本,速度,电源及耗电量,集成性。

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高光谱相机中的CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)成像传感器在以下几个方面存在区别:

  1. 灵敏度:由于CMOS传感器的每个像素由四个晶体管与一个感光二极管构成,使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积,因此在像素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。

  2. 成本:CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本。而CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个像素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,导致CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。

  3. 速度:CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下一位一位地输出信息,速度较慢;而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号,还能同时处理各单元的图像信息,速度比CCD电荷耦合器快很多。

  4. 电源及耗电量:CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电,耗电量较大;CMOS光电传感器只需使用一个电源,耗电量非常小,仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10,CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。

  5. 集成性:CCD中的电路和器件是集成在半导体单晶材料上,工艺较复杂。而CMOS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所有基本功能,集成度很高。

总结来说,CCD和CMOS成像传感器在高光谱相机中各有优缺点。在选择使用哪种类型的传感器时,需综合考虑灵敏度、成本、速度、电源及耗电量以及集成性等多方面的因素。




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