CCD(電荷耦合器件)和 CMOS ( 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳 感器都用來(lái)捕獲數(shù)字圖像，但各有優(yōu)缺點(diǎn)，特別是在滿足攝像手機(jī)市 場(chǎng)要求方面。對(duì)大多數(shù)攝像手機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成像傳感器的具體要求包 括：體積小、功耗低、保證及時(shí)可靠供貨、成本低、異常強(qiáng)健等。對(duì) CCD傳感器和CMOS傳感器來(lái)說(shuō)，終圖像的質(zhì)量都受到以下幾種因素 的影響：圖像信號(hào)中引入的噪聲、幾何畸變、圖片的清晰度和焦距、 曝光度或明亮度、色彩質(zhì)量。
        CCD成像質(zhì)量?jī)?yōu)于CMOS
        在CCD中，對(duì)每個(gè)像素，光落在一個(gè)光電二極管上，光電二極管 產(chǎn)生一個(gè)與落在上面的光的數(shù)量直接成比例的電荷。在光電二極管旁 邊的每個(gè)圖像元件上的電荷傳送寄存器(C TR ) 中捕獲形成的電荷， 這個(gè)電荷從A行的CTR傳送到讀數(shù)寄存器(R行)中。讀數(shù)寄存器把這一 電荷饋送到放大器中，然后饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A DC ) ，之后進(jìn)行復(fù) 位，以便能夠從下一行(B行)像素中接收電荷，然后再次傳送到輸出 放大器，之后傳送到ADC上。這一過(guò)程一直重復(fù)，直到讀取了所有行。 A行上的電荷與B行上的電荷耦合，B行上的電荷與C行上的電荷耦合， 依此類(lèi)推。在A上的電荷到達(dá)R時(shí)，B移動(dòng)到A，C移動(dòng)到B，依此類(lèi)推。
        通過(guò)這種方法，可以實(shí)現(xiàn)噪聲非常低的高性能傳感器。但是，這 種專門(mén)化意味著其他電路必須位于芯片之外，因此增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜度 和成本。由于CCD成像器正常運(yùn)行還需要許多時(shí)鐘信號(hào)和偏置電壓， 因此進(jìn)一步提高了功耗，增加了成本，加大了整體尺寸。
        CCD成像器可以提供非常自然的色彩，大大改善了低亮度時(shí)的性 能，提高了清晰度。另外，CCD成像器的質(zhì)量一致性更高，同一部件 之間的變化非常小，這都是它的優(yōu)點(diǎn)。其主要的缺點(diǎn)是成本高，設(shè)計(jì) 也比較復(fù)雜，它不是單芯片器件，因此在手機(jī)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的成本要更 高。CCD成像器通常需要更多的支持芯片，這些芯片要占用額外的空 間，要耗用功率，發(fā)出更多的熱量。
        CMOS占空系數(shù)低于CCD
        CMOS成像器也有一個(gè)圖像元件，其中包含一個(gè)光電二極管。但是 CMOS成像器不在芯片的單獨(dú)部分或在芯片外存儲(chǔ)或處理電荷，而是在 光電二極管旁邊進(jìn)行處理。這種處理包括電荷到電壓的轉(zhuǎn)換、放大非 常低的光電二極管信號(hào)及降低噪聲等其他處理，這樣可以降低功耗， 加快圖像處理速度。但是，這種“圖像元件上”的處理電路也有自己 的缺點(diǎn)。電荷轉(zhuǎn)換和放大占用了額外的空間，降低了捕獲光子使用的 空間。這導(dǎo)致CMOS的占空系數(shù)低于CCD。
        占空系數(shù)是采集光線專用的一個(gè)像素所占的百分比。對(duì)CCD傳感 器來(lái)說(shuō)，占空系數(shù)是，而對(duì)一般的CMOS傳感器來(lái)說(shuō)，占空系 數(shù)更可能在60%-70%之間。這意味著CMOS傳感器在低亮度條件下傳感 能力較差。通過(guò)降低處理電路容量，可以提高CMOS傳感器的占空系數(shù)， 微型透鏡可以幫助聚焦進(jìn)入圖像元件非光電二極管部分的光線重定向 到光電二極管上。
        安捷倫超小型百萬(wàn)像素CMOS傳感器是為攝像手機(jī)而優(yōu)化的，在同 一個(gè)芯片上內(nèi)置圖像處理和JPEG壓縮功能，它還生成預(yù)先壓縮的快速 數(shù)據(jù)輸出，可以明顯提高發(fā)送圖像的速度。
        CMOS傳感器的優(yōu)點(diǎn)包括：功耗低；體積??；縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期； 價(jià)格低。
        其缺點(diǎn)是：為在降低黑色噪聲的情況下生成明亮的圖片，需要的 光線要高于CCD；制造變化的一致性不如CCD成像器；對(duì)成像領(lǐng)域相對(duì) 較新，因此不像CCD那樣經(jīng)過(guò)驗(yàn)證；不能支持非常高的分辨率(一般超 過(guò)500萬(wàn)像素)。 相關(guān)鏈接 CMOS與CCD制造工藝比較
        CCD技術(shù)是在20世紀(jì)70年代和80年代開(kāi)發(fā)的，經(jīng)過(guò)大約30年的生 產(chǎn)和制造工藝改進(jìn)，CCD成像器已經(jīng)高度優(yōu)化，如今已經(jīng)成為數(shù)字靜止 攝像機(jī)和便攜式攝像機(jī)的流行技術(shù)。與CMOS不同，CCD采用專用成像特 定工藝制造，裝配和維護(hù)成本較高，只能在數(shù)量有限的成像器輸出中 分?jǐn)偝杀?，其輸出?shù)量一年只有幾百萬(wàn)顆，相比之下，CMOS處理器的 輸出數(shù)量要達(dá)到幾千萬(wàn)或幾億。
        CMOS圖像傳感器要小得多，其功耗要低于CCD成像器，但目前提 供的圖像質(zhì)量較差。CMOS已經(jīng)成為手機(jī)、視頻會(huì)議使用的PC攝像機(jī)、 掃描儀、條形碼閱讀機(jī)和安全攝像機(jī)的支柱。CMOS成像器采用大批量 鑄造廠中采用的標(biāo)準(zhǔn)CMOS硅工藝。在CMOS中，可以在同一個(gè)制造工藝 中簡(jiǎn)便地集成時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)字邏輯等電路，甚至可以 在同一張芯片上制造這些電路。