影像監控系統的核心部分就是圖像傳感技術，目前，監控攝影機的圖像感測器正逐漸從傳統的 CCD 向 CMOS 轉變。這兩種感測器各有長短，但一直以來，CMOS 感測器的缺點漸漸減少。CMOS 圖像感測器低成本、高集成度為其主要特點，圖像品質已不輸於CCD。
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與基於 CCD 的攝影機相比，CMOS 攝影機的整合度更高，因為 CMOS 感測器集成了許多周邊處理功能，所需器件比 CCD 攝影機少，且 CMOS 攝影機的功耗要低得多。從整個系統來看，CMOS 感測器可將成本大大降低。
CMOS 感測器與 CCD 感測器的比較，CCD 即電荷耦合器件，以百萬像素為單位。數位相機規格中的多少百萬像素，指的就是 CCD 的解析度。CCD 是一種感光半導體晶片，用於捕捉圖形，廣泛運用於掃描器、影印機以及無膠片相機等設備。與膠捲的原理相似，光線穿過一個鏡頭，將圖形資訊投射到 CCD上。但與膠捲不同的是，CCD 既沒有能力記錄圖形資料，也沒有能力永久保存下來，甚至不具備曝光能力。
所有圖形資料都會不停留地送入一個類比-數位轉換器，一個信號處理器，以及一個存放裝置（比如記憶體晶片或記憶體卡）。CCD 有各式各樣的尺寸和形狀，最大的有 2×2平方英寸。1970 美國貝爾實驗室發明了 CCD。二十年後，人們利用這一技術製造了數位相機，將影像處理行業推進到一個全新領域。
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CMOS，即互補金屬氧化物半導體。它是電腦系統內一種重要的晶片，保存了系統引導所需的大量資料。有人發現，將 CMOS 加工也可以作為數位相機中的感光感測器，其便於大規模生產和成本低廉的特性，是商家們夢寐以求的。
CCD 的優勢在於成像品質好，但是由於製造結構複雜，只有少數的廠商能夠掌握，所以導致製造成本居高不下，特別是大型 CCD，價格非常高昂。在相同解析度下，CMOS 價格比CCD便宜，但是 CMOS 器件產生的圖像品質，比 CCD 來說要低一些。
CMOS 影像感測器的優點之一是電源消耗量比 CCD 低，CCD 為提供優異的影像品質，付出代價即是較高的電源消耗量，為使電荷傳輸順暢，雜訊降低，需由高壓差改善傳輸效果。但 CMOS 影像感測器將每一畫素的電荷轉換成電壓，讀取前便將其放大，利用3.3V的電源即可驅動，電源消耗量比 CCD 低。CMOS 影像感測器的另一優點，是與周邊電路的整合性高，可將 ADC 與訊號處理器整合在一起，使體積大幅縮小。
噪點：由於 CMOS 每個感光二極體都需搭配一個放大器，如果以百萬像素計，那麼就需要百萬個以上的放大器，而放大器屬於類比電路，很難讓每個放大器所得到的結果保持一致，因此與只有一個放大器放在晶片邊緣的 CCD感測器相比，CMOS 感測器的噪點就會增加很多，影響圖像品質。
耗電量：CMOS 感測器的圖像輸入方式為主動式，感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；而 CCD 感測器為被動式輸入，必須外加電壓，讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要 12~18V，因此 CCD 還必須有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅動電壓使 CCD 的耗電量遠高於 CMOS。CMOS 的耗電量僅為 CCD 的 1/8 到 1/10。
成本：由於 CMOS 感測器採用一般半導體電路最常用的 CMOS 結構，可以輕易地將周邊電路（如AGC、CDS、Timing generator 或 DSP 等）整合到感測器晶片中，因此可以節省周邊晶片的成本；而 CCD 採用電荷傳遞的方式傳送資料，只要其中有一個像素不能運行，就會導致一整排的資料不能傳送，因此控制 CCD 感測器的成品率比 CMOS感測器困難許多，即使有經驗的廠商，也很難在產品問世的半年內突破 50% 的水準，因此，CCD 感測器的製造成本會高於 CMOS 感測器。
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| CMOS www.dvuser.co.uk |
從技術的角度比較，CCD 與 CMOS 有如下四個方面的不同：
1、資訊讀取方式：CCD 電荷耦合器儲存的電荷資訊，需在同步信號控制下，一位元一位地實施轉移後讀取，電荷資訊轉移和讀取輸出，需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為複雜。CMOS 光電感測器經光電轉換後直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單。
2、速度：CCD 電荷耦合器需在同步時鐘的控制下，以行為單位一位元一位元地輸出資訊，速度較慢；而 CMOS 光電感測器輸入光信號的同時，就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像資訊，速度比 CCD電荷耦合器快很多。
3、電源及耗電量：CCD 電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大；CMOS 光電感測器只需使用一個電源，耗電量非常小，僅為 CCD 電荷耦合器的 1/8到 1/10，CMOS 光電感測器在節能方面具有很大優勢。
4、成像品質：CCD 電荷耦合器製作技術起步早，技術成熟，採用 PN 結或二氧化矽（SiO2）隔離層隔離雜訊，成像品質相對 CMOS 光電感測器有一定優勢。由於 CMOS光電感測器整合度高，各光電傳感元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較嚴重，雜訊對圖像品質影響很大，使 CMOS 光電感測器很長一段時間無法進入實用。近年，隨著 CMOS 電路消噪技術的不斷發展，為生產高密度優質的CMOS圖像感測器提供了良好的條件。
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| SONY 採用 Exmor APS HD CMOS與BIONZ影像處理引擎 rakutentw.blogspot.com |
從發展差異看 CCD 與 CMOS 感測器市場端倪
CCD 在影像品質等方面均優於 CMOS，而 CMOS 則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點。不過，隨著 CCD 與 CMOS 感測器技術的進步，兩者的差異在逐漸減小，新一代的 CCD 感測器一直在功耗上作改進，而 CMOS 感測器則在改善解析度與靈敏度方面的不足。相信不斷改進的 CCD 與 CMOS 感測器將為我們帶來更加美好的數位影像世界。
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CMOS Board Level Camera
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隨著數位相機、手機相機的興起，圖像感測器正逐漸成為半導體產品中最耀眼的明星之一。而在圖像感測器中，日商所獨佔的 CCD 感測器，與百家爭鳴的 CMOS 感測器，都在盡力克服自身的缺點，希望成為市場上的主流技術。鑒於此，本文將首先簡介 CCD與 CMOS 感測器在原理方面的差異，再探討領導廠商的技術發展藍圖，瞭解這些不同的圖像感測器在應用市場上的發展趨勢。
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