在當今的監控攝像機領域內,感光單元無非是CCD或者CMOS,其中前者發展的時間比較長,在DC或者DV領域內應用得比較廣泛,而我們常見的攝像頭則多用價格相對低廉的CMOS為傳感器。不過您可千萬不要以為用CCD的一定比用CMOS的攝像頭好,這只不過廠商的賣點罷了,如果相比較而言價格相仿的CCD與CMOS監控攝像頭,可能CMOS更實用一些,所以不是說是不是CCD無關緊要, 各種搭配其實只是成本上的不同,而品質呢完全靠功力,做的好的CMOS機品質絕對比做的差的CCD機還好還便宜. 具體體現在以下幾個方面:
● 靈敏度
作為圖像傳感器最重要的技術指標之一,靈敏度是衡量圖像傳感器對于光線的敏感程度。監控專用CMOS的靈敏度高達10V/Lux-sec以上,高過大部分的CCD傳感器。靈敏度指標主要體現在畫質的亮度和低光效果上,靈敏度越高畫面越清晰。雖然CIS的最小感光度指標低于CCD,但可以滿足絕大部分監控應用場合。
● 動態范圍
動態范圍是衡量圖像傳感器對于明暗光線差別較大的場景下的表現。在實際應用中,體現在圖像傳感器是否可以在一幅圖像中既可以清晰顯示較暗的場景,又可以清晰顯示光線充足的場景。尤其是當Camera對準窗口時,既要能看到窗內的景象,又要能看到窗外的場景,而不出現“過曝”現象。動態范圍越高,表明在明暗差別較大的場景下,圖像傳感器表現越好。目前高端CMOS可實現高達100dB以上的動態范圍,而常見CCD的動態范圍基本在60dB左右。從動態范圍上講,CMOS略勝一籌。
● 集成度
在標準CMOS工藝制程下,可將讀出電路(包含相關雙采樣CDS,自動增益放大器AGC等),模數轉換電路(ADC),圖像信號處理(ISP),電視信號編碼電路(TV-Encoder)等全部集成于單芯片中。而CCD由于制造工藝特殊且復雜,處理電路需單獨存在,配套使用,因此在應用上有“CCD套片”的叫法。“CCD套片”包含CCD圖像傳感器,V-Driver,DSP四部分。如果采用CMOS設計CCTV Camera方案,只需要一顆芯片,一顆LDO和少量阻容元件,全部設計可在一塊兩面SMD 32mm*32mm的PCB板上完成;如果采用CCD套片,則最少需要一塊兩面SMD 38mm*38mm的PCB板才能容納所有器件。通常采用兩塊PCB板,以避免由PCB板元件過密帶來的噪聲問題。顯而易見,基于CIS的Camera方案提供了更高的集成度,無論是PCB板設計難度,還是功耗/成本都大大下降。
● 畫質
除受圖像傳感器本身的物理特性影響外,圖像信號處理技術從某種程度上決定了圖像質量。之所以人們認為CMOS效果不如CCD,一方面是由于長期以來形成的思維定勢,更主要是因為CCD擁有獨立的DSP,具有強大的圖像處理功能,實際上圖像傳感物理部分已無差別。隨著CMOS內置ISP算法的不斷進步,CMOS畫質已大幅提升。正常光線下,CMOS與CCD畫質已無差別,甚至已超越中低端CCD畫質。但CIS的ISP集成在芯片內部,其性能與獨立的DSP尚有差距,也造就了短期內CMOS尚無法達到高端CCD的效果。
● 低功耗,低成本
低功耗與低成本是CMOS天生的優勢。得益于較高集成度,即使CMOS性能大幅提升,其功耗仍處于較低的水平,通常低于350mW;而CCD圖像傳感器本身功耗都高于200mW,但輔助CCD套片的功耗更高達2W以上,10倍于CIS。因此,CIS被廣泛應用于對功耗敏感的場合等。