图像传感器有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现噪点。
众所周知，感光器件是摄像机最为核心的部件，在模拟摄像机以及标清网络摄像机中，最为广泛使用的是CCD，而CCD长期以来都在市场上占有主导地位，出货量遥遥领先。进入高清监控时代以后，CMOS逐渐被人们所认识。
CCD的特点是灵敏度高，但响应速度较低，不适用于高清监控摄像机采用的高分辨率逐行扫描方式，因此高清监控摄像机普遍采用CMOS感光器件。对于相同尺寸的感光器件，像素越高，意味着每个像素的进光量越少，因此目前高清监控摄像机的突出问题是清晰度提高，灵敏度降低。幸运的是，目前已经研发出720P与1080P专用的CMOS器件，其灵敏度性能已经与CCD接近。
索尼大名鼎鼎的Exmor背照式COMS图像传感器，这种背照式CMOS被SONY广泛应用于Cyber-shot系列DC和Handycam系列DV上面，Exmor改变了传统传感器二极管位于电路晶体管下方的布局，让光线首先到达感光二极管，由于不受金属线路和晶体管的阻碍，开口率可提高至近100%。与表面照射型CMOS传感器相比，背照式CMOS在灵敏度(S/N)上具有很大优势，显著提高低光照条件下的拍摄效果，因此在低照度环境下拍摄，能够大幅降低噪点。
传统表面照射型CMOS传感器每个像素点都要搭配一个对应的A/D转换器以及对应的放大电路，因此，这部分电路会占用更多的像素面积，直接导致光电二极管实际感光的面积变小，感光能力变弱。而ExmorCMOS将光电二极管放置在传感器芯片的最上层，把A/D转换器及放大电路放到传感器芯片的“背面”。这样一来，通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用，开口率得以大幅度提高，即便是小尺寸的影像传感器，也能获得优良的高感光度能力。根据计划，索尼2011年将在长崎投资1000亿日元，包括收购东芝的半导体工厂，意在将Exmor传感器产量提高一倍，但不知该计划是否收到地震的影响。
IPC使用CMOS多于CCD已成为不争的事实，是什么造成了这种现状?两者其中的差异化特征是什么?杭州海康威视数字技术股份有限公司产品总监应向群指出：“CCD、CMOS都是影像传感器，由于其工艺不同，特性相差很大：CCD特有的工艺(制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握)，具有低照度效果好、信噪比高、通透感强、色彩还原能力佳等优点，在交通、医疗等高端领域中广泛应用。由于其成像方面的优势，在很长时间内还会延续采用，但同时由于其成本高、功耗大也制约了其市场发展的空间;CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特点，最近几年在宽动态、低照度方面发展迅速;特别是背照式CMOS技术，在低照度、信噪比方面有了一个崭新的发展，有些方面甚至超过了CCD。相信在高清摄像机未来的发展中，CMOS将占据着越来越越重要的地位。”
深圳波粒智能科技有限公司总经理毛忠彪认为，CMOS芯片功耗低，成本低，可以做到更高像素视频，实现百万或千万级像素，而CCD做高帧率(全实时)视频摄像机，暂时最高只能做到200万。
米卡侯武东介绍说，至于为什么IPC使用CMOS多于CCD呢?这是因为，CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD被集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理虽然没有本质的区别，但由于CCD制造技术仅仅掌握在索尼、松下、夏普等少数几个厂商手中，并且制造工艺较复杂，所以采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。
CCD虽然成像质量好，但是成本高，使用中也比较费电。以前在摄像机都是标清的时代，应用在摄像机里的CCD图像传感器通常以十万像素为单位，比如40万像素的CCD，基本就是标清720×576分辨率了。
随着高清数码摄像机普及，CCD的像素开始增多，但是还没有多少机型的CCD达到百万像素的时候，新的CMOS图像传感器开始大举占领图像传感器领域。相较CCD来说，CMOS有成本低、省电的特点，随着成像质量不断提高，越来越广泛被使用在家用、专业甚至广播级的摄像机中。CMOS和CCD一样是在数码设备记录光线变化的半导体，外观上几乎无法分别。CMOS的制造技术和CCD不同，比较接近一般电脑晶片。CMOS发展的很快，像素数量也增速很快，目前在摄像机领域使用的高端CMOS，很多都达到了1080×1920全高清分辨率。有些家用数码摄像机的CMOS像素数量也达到1000万。因此，在以高清为主打的IPC中采用CMOS就顺理成章了。
a&s是国际知名展览公司——德国法兰克福展览集团旗下专业的自动化&安全生态服务平台，为智慧安防、智慧生活、智能交通、智能建筑、IT通讯&网络等从业者提供市场分析、技术资讯、方案评估、行业预测等，为读者搭建专业的行业交流平台。
粤公网安备 44030402000264号
