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- 提升視頻畫質(zhì) CMOS圖像傳感器成主流技術(shù)
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/12/25
CCD是應用在攝影攝像方面的高端技術(shù)元件，CMOS則應用于較低影像品質(zhì)的產(chǎn)品中，它的優(yōu)點是制造成本較CCD更低，功耗也低得多，這也是市場很多采用USB接口的產(chǎn)品無須外接電源且價格便宜的原因。盡管在技術(shù)上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大，只是CMOS攝像頭對光源的要求要高一些，但現(xiàn)在該問題已經(jīng)基本得到解決。評判一款產(chǎn)品性能好壞，總有幾個技術(shù)指標。對于CCD和CMOS傳感器來說，同樣也有幾個硬性指標。
圖像傳感器發(fā)展硬性指標
傳感器的主要技術(shù)指標有像素、靶面尺寸、感光度、電子快門、幀率、信噪比等。
像素：傳感器上有許多感光單元，它們可以將光線轉(zhuǎn)換成電荷，從而形成對應于景物的電子圖像。而在傳感器中，每一個感光單元對應一個像素(Pixels)，像素越多，代表著它能夠感測到更多的物體細節(jié)，從而圖像就越清晰。像素越高，意味著成像效果越清晰。
靶面尺寸：據(jù)天地偉業(yè)的郭輝介紹：“圖像傳感器感光部分的大小。一般用英寸來表示，和電視機一樣，通常這個數(shù)據(jù)指的是這個圖像傳感器的對角線長度，如常見的有1/3英寸，靶面越大，意味著通光量越好，而靶面越小則比較容易獲得更大的景深。比如1/2英寸可以有比較大的通光量，而1/4英寸可以比較容易獲得較大的景深。”
感光度：即是通過CCD或CMOS以及相關(guān)的電子線路感應入射光線的強弱。感光度越高，感光面對光的敏感度就越強，快門速度就越高，這在拍攝運動車輛，夜間監(jiān)控的時候尤其顯得重要。
電子快門：是比照照相機的機械快門功能提出的一個術(shù)語。其控制圖像傳感器的感光時間，由于圖像傳感器的感光值就是信號電荷的積累，感光越長，信號電荷積累時間也越長，輸出信號電流的幅值也越大。電子快門越快，感光度越低，適合在強光下拍攝。
幀率：既指單位時間所記錄或者播放的圖片的數(shù)量，連續(xù)播放一系列圖片就會產(chǎn)生動畫效果，根據(jù)人類的視覺系統(tǒng)，當圖片的播放速度大于15幅/秒的時候，人眼就基本看不出來圖片的跳躍；在達到24幅/s～30幅/s之間時就已經(jīng)基本覺察不到閃爍現(xiàn)象了。每秒的幀數(shù)(fps)或者說幀率表示圖形傳感器在處理場時每秒鐘能夠更新的次數(shù)。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的視覺體驗。 信噪比：是信號電壓對于噪聲電壓的比值，信噪比的單位用dB來表示。一般攝像機給出的信噪比值均是AGC(自動增益控制)關(guān)閉時的值，因為當AGC接通時，會對小信號進行提升，使得噪聲電平也相應提高。信噪比的典型值為45～55dB，若為50dB，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60dB，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲，信噪比越大說明對噪聲的控制越好。
CMOS圖像傳感器漸成主流
隨著視頻監(jiān)控行業(yè)對圖像的要求朝著高品質(zhì)、高幀率、高動態(tài)、低照度的方向邁進，以CCD傳感器為載體的高清攝像機在成本、分辨率等壓力下很難突破以上的技術(shù)瓶頸，使得CMOS傳感器技術(shù)的發(fā)展得以填補這一空間，從而越來越成為安防行業(yè)高清視頻圖像、高成像速度應用的主流圖像傳感器技術(shù)。
在目前的監(jiān)控用高清攝像機產(chǎn)品中，以130萬和200萬像素為主，且200萬及以下像素的產(chǎn)品在傳感器方面以CCD、CMOS平分秋色，200萬像素以上的產(chǎn)品則主要以CMOS為主，但總體而言，高清攝像機在低照度、寬動態(tài)方面的表現(xiàn)仍有待提高。
CMOS傳感器技術(shù)的主要優(yōu)勢是：價格低廉，制造工藝簡單，功耗低。同時，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，CMOS傳感器在成像晶元技術(shù)以及成像工藝上取得了長足的進步。其中，成像晶元技術(shù)從早期3T技術(shù)，經(jīng)歷4T、5T、6T、7T，一直到最新的8T技術(shù)，使得CMOS的成像技術(shù)逐步走向成熟應用，這一技術(shù)的應用在很大程度上規(guī)避了CMOS的缺點，而優(yōu)點也得到了很大的增強。此外，CMOSSensor技術(shù)在行業(yè)應用方面也取得了很好的適應性(如ITS/安防的高速抓拍、Anti-Blooming、Anti-Smear等等)。而CMOSSensor的半導體工藝使低成本、高清晰度、大畫面的成像效果成為可能。
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