cookieOptions = {...}; ‧ 監控攝影機CCD vs. CMOS - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

3S MARKET
2011年10月12日 星期三

來源:和訊網 

  在監控的世界裏,存在著兩股勢力。一種是以CCD為感光元件的監控攝,一種是以CMOS為感光元件的監控。在目前市場上,這兩種產品互相搏殺,像憑一己之力更多的佔有市場。那麼,關於他們兄弟倆,我們又瞭解多少呢?今天我們就來讓CCD監控攝影機 "PK" CMOS監控攝影機。

感光度不同
  CCD監控攝影機和CMOS監控攝影機最大的不同,在於它們的感光度不同。由於製作材料的不同,CMOS感測器通常比CCD感測器10倍的感光度。人的眼睛能看到1Lux照度(滿月的夜晚)以下的目標物,CCD感測器通常能看到比人眼略好,大約能看到在0.1~3Lux照度以下的目標,是CMOS感測器感光度的310倍。

  CMOS感測器的感光度一般在615Lux的範圍內,CMOS感測器有固定比CCD感測器高10倍的噪音,固定的圖案噪音始終停留在螢幕上,好像那就是一個圖案,因為CMOS感測器在10Lux以下基本沒用,因此在工業場所、高端會所等重要監控點監控攝影機都是用了CCD感測器。CMOS感測器一般用於非常低端的家用產品。在市場上,CCD材料的監控攝影要比CMOS材料的監控攝影貴很多,在價格上已經把它們嚴格區分了。

  那麼,是什麼造成了早期的CMOS在感光度上不如CCD呢,我們得從它的構造說起。  CCDCMOS的第一個區別體現在感光單位,即像素結構不同。前者的感光元件除了感光二極體之外,還包括一個用於控制相鄰電荷的儲存單元,感光二極體佔據了絕大部分面積。而CMOS感光元件的構成比較複雜,除處於核心地位的感光二極體之外,它還包括放大器與A\D轉換電路,每個成像點構成為一個感光二極體和三顆電晶體,而感光二極體佔據的面積只是整個元件的一小部分。

  相較於CMOS感測器,CCD感光元件中的有效感光面積大,在同等條件下可接收較強的光信號,對應的輸出電信號也更強;從輸出結果方面來講,就是CMOS感測器捕捉到的圖像內容不如CCD感測器豐富、銳度較差、圖像細節丟失情況嚴重且噪點明顯。這就是為什麼早期CMOS感測器大多不如CCD的原因了。不過隨著科技的發展,現在新興的CMOS已經在感光度上有了很大的提高,在價格優勢的情況下,通過改變自身的不足,已經開始對CCD的高端市場產生了挑戰。

  CCDCMOS的第二個區別體現在ADC(類比數位轉換器)位置和數量的不同。CCD每行畫素點對應著一個ADC,感光元件每曝光一次,在快門關閉後進行畫素轉移處理,由控制電路以串列的方式依序傳入"緩衝器"中,由底端的線路引導輸出至CCD旁的放大器進行放大,再串聯ADC輸出;相對地,CMOS的設計中每個畫素點旁連著一個ADC,信號直接放大並轉換成數位信號。

  也正是由於這點不同,CCD感測器中每一個感光元件的信號能形成統一的輸出,這些輸出資料經放大器統一處理之後,每個影像點的電信號強度都獲得同樣幅度的增大;CMOS每一個感光元件攜帶一個ADC,無法保證每個影像點的放大率嚴格一致,致使放大後的圖像資料,無法很好的還原拍攝物體的原貌。最終體現在輸出結果上就是圖像中不可避免地出現噪點,圖像品質、抗噪性遠低於低於CCD感測器。那麼如此講來,是不是CMOS對比CCD就完全處於劣勢?答案是否定的。

信號採集上不同
  CCD攝影機與CMOS攝影機在信號採集上有很大的不同,前者採集的是類比信號,以線數來區分,後者採集的是數位信號以畫素區分。基於這個基礎,通過網路傳輸的監控攝影機都是採用CMOS鏡頭的,而傳統的類比監控攝影機則都採用CCD為感光元件。目前網路雖然"資質尚淺",但是未來的發展趨勢監控攝影機肯定會向網路化發展,這點給了CMOS極大地發展前景。

  再者,CMOS由於構造上的不同,在價格上比CCD更加的優惠,在製作工藝上沒有CCD那麼複雜。加上高科技使得後起之秀CMOS在感光、成像上不輸於現在的CCD。所以,CMOS發展的前景一片大好。就目前的市場上的產品來看,CCD攝影機的優勢在於夜間感光度好,但是CMOS攝影機可以獲得100萬以上畫素的高清畫面,這是CCD攝影機無法比擬的。由此可以得出結論,目前在行業內CCD攝影機和CMOS攝影機各有千秋。
 
  CCDCMOS在視頻監控領域就像雙子座一樣是孿生兄弟,就目前的市場形勢看來,二者的可謂是各有千秋。但隨著監控攝影機的發展,未來CMOS除了佔有價格和製造工藝兩塊優勢以外,在成像很抗噪能力及時提升,會慢慢地脫穎而出,將在視頻監控領域獨佔鰲頭。

0 comments: