‧ 監控攝影機CCD vs. CMOS

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影機，一種是以CMOS為感光元件的監控攝影機。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感測器低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3到10倍。

　　CMOS感測器的感光度一般在6到15Lux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。　　CCD與CMOS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。

　　CCD與CMOS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;而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。目前網路攝影機雖然"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。

　

　　CCD和CMOS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。