CMOS传感器广泛应用于高清网络摄像机 - 安防知识网

感光器件是摄像机最为核心的部件，目前普遍采用的主要有CCD(Charge Coupled Device，感光耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补性氧化金属半导体)两种。

　　两者都是利用光敏二极管(photodiode)进行光电转换，将图像转换为数字信号，而其主要差异是数字信号传送的方式不同。

　　CCD在数据传送时不会失真，因为各个像素的数据是逐点传输到输出端再进行放大处理;而CMOS传感器是每个像素都有放大器，其放大效果保持均衡很困难，因而最后整合会产生噪声。也正由于其数据传输方式不同，CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异。

　　通常认为CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。

　　针对CMOS传感器性能的不足之处，业界正在通过不断的技术革新加以改善，其中最主要的技术突破点在于低照度条件下的成像性能提升和降低图像中的噪声信号。

　　以提升低照度性能而言，业界提出了微透镜(Micro Lens)阵列技术，让更多的光能导入到CMOS传感器的每个像素(光电二极管)上，从而增加感应的亮度，不过微透镜技术已属微机电系统(MEMS)的层次，而非原有的单纯半导体电路层次，所以挑战难度的增加自是不难想像。

　　对于降低图像中的噪声信号，一种做法是对原有半导体制程进行改进，在CMOS电路的硅表面上掺入杂质，以此形成一个针扎层(Pinning Layer)，此结构可将光吸收到硅晶片的内部，进而降低(光电二极管)表面的噪声，此种作法也称为针扎光电二极管(Pinned Photodiode)。目前此种作法确实改善了噪声问题，使图像品质提升，不过现阶段此种制程也会增加晶片的制造成本。

　　随着技术的发展，CMOS传感器的性能正在得到快速提升。此外，尽管相同尺寸的CCD传感器分辨率优于CMOS传感器，但如果不考虑尺寸限制，CMOS传感器在成品率上的优势可以有效克服大尺寸感光原件制造的困难，这样CMOS传感器在更高分辨率下将更有优势。

　　另外，CMOS传感器响应速度比CCD快，因此更适合高清监控的大数据量特点。[nextpage]

　　从市场方面来看，CCD的传统生产厂商SONY已经开始把重心移向了CMOS传感器，不但研发出了ClearVid CMOS技术，推出了Exmor系列的高清CMOS产品，在其生产的高清网络摄像机中更是几乎清一色地采用了CMOS传感器，这也许可以看作是CMOS传感器的一个阶段性胜利。