在當(dāng)今的監(jiān)控攝像機領(lǐng)域內(nèi),感光單元無非是CCD或者CMOS,其中前者發(fā)展的時間比較長,在DC或者DV領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)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(jiān)控攝像頭,可能CMOS更實用一些,所以不是說是不是CCD無關(guān)緊要, 各種搭配其實只是成本上的不同,而品質(zhì)呢完全靠功力,做的好的CMOS機品質(zhì)絕對比做的差的CCD機還好還便宜. 具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
● 靈敏度
作為圖像傳感器最重要的技術(shù)指標(biāo)之一,靈敏度是衡量圖像傳感器對于光線的敏感程度。監(jiān)控專用CMOS的靈敏度高達(dá)10V/Lux-sec以上,高過大部分的CCD傳感器。靈敏度指標(biāo)主要體現(xiàn)在畫質(zhì)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(biāo)低于CCD,但可以滿足絕大部分監(jiān)控應(yīng)用場合。
● 動態(tài)范圍
動態(tài)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(xiàn)。在實際應(yīng)用中,體現(xiàn)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(dāng)Camera對準(zhǔn)窗口時,既要能看到窗內(nèi)的景象,又要能看到窗外的場景,而不出現(xiàn)“過曝”現(xiàn)象。動態(tài)范圍越高,表明在明暗差別較大的場景下,圖像傳感器表現(xiàn)越好。目前高端CMOS可實現(xiàn)高達(dá)100dB以上的動態(tài)范圍,而常見CCD的動態(tài)范圍基本在60dB左右。從動態(tài)范圍上講,CMOS略勝一籌。
● 集成度
在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制程下,可將讀出電路(包含相關(guān)雙采樣CDS,自動增益放大器AGC等),模數(shù)轉(zhuǎn)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(fù)雜,處理電路需單獨存在,配套使用,因此在應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)計難度,還是功耗/成本都大大下降。
● 畫質(zhì)
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(shù)從某種程度上決定了圖像質(zhì)量。之所以人們認(rèn)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(nèi)置ISP算法的不斷進(jìn)步,CMOS畫質(zhì)已大幅提升。正常光線下,CMOS與CCD畫質(zhì)已無差別,甚至已超越中低端CCD畫質(zhì)。但CIS的ISP集成在芯片內(nèi)部,其性能與獨立的DSP尚有差距,也造就了短期內(nèi)CMOS尚無法達(dá)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(yōu)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(dá)2W以上,10倍于CIS。因此,CIS被廣泛應(yīng)用于對功耗敏感的場合等。