面积传感器 / CMOS vs. CCD – book❷net 图书扫描仪

市场上工业相机有两种图像传感器：CCD传感器和CMOS传感器。

CCD传感器（Charge Coupled Device）和CMOS传感器（Complementary Metal Oxide Semiconductor）都能将光（光子）转换为电信号（电子）。 在性能方面，CMOS传感器不仅已经赶上，甚至超越了CCD传感器。这两种传感器的主要区别在于其技术设计。

我们首先比较一下这两种传感器的工作方式：

相机传感器使用称为“像素”的图像元素来捕获光线。当谈到像素时，一个流行的比喻是想象一排收集雨水的桶。

关键在于传感器如何读取！

CCD传感器仅顺序读取每个像素。

在我们的类比中，就像老式消防队那样，水从一个桶倒入下一个桶，直到被测量。

CMOS传感器则并行读取每个像素。这使得CMOS相机的读取速度比同类CCD相机快100倍。

由于集成了评估电子元件，CMOS传感器与CCD传感器相比具有以下优势：

• 与同尺寸CCD相比，帧率极高
• 功耗显著降低
• 避免出现伪影，即与图像源之间无意产生的差异，例如CCD典型的溢光（Blooming）和拖影（Smearing），这些现象不会发生。
• 光照需求更低：敏感的历史文献和书籍可以得到特别温和的数字化处理，因为拍摄时的光照强度可以大幅降低。
• 由于通过直接寻址单个像素进行灵活读取，CMOS传感器为像素合并（Binning）和局部扫描/感兴趣区域（Partial Scan/ROI）提供了更多可能性。
• 相机尺寸更小，因为评估逻辑可以集成在同一芯片（片上系统）上。