CCD 或 CMOS，基本上两者都是利用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、电力也越弱的道理，将光影像转换为电子数字信号。 比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的位置和数量是最大的不同。简单的说，按我们在上一讲“CCD 感光元件的工作原理（上）”中所提之内容。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素（pixel）的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信号转换器），讯号直接放大并转换成数字信号。 两者优缺点的比较 CCD CMOS 设计 单一感光器 感光器连接放大器 灵敏度 同样面积下高 感光开口小，灵敏度低 成本 线路品质影响程度高，成本高 CMOS整合集成，成本低 解析度 连接复杂度低，解析度高 低，新技术高 噪点比 单一放大，噪点低 百万放大，噪点高 功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低 由于构造上的基本差异，我们可以表列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充分保持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。 整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的应用，反应在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异： ISO 感光度差异：由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。 成本差异：CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯号壅塞，无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制造成本相对高于CMOS。 解析度差异：在第一点“感光度差异”中，由于 CMOS 每个像素的结构比 CCD 复杂，其感光开口不及CCD大， 相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。不过，如果跳脱尺寸限制，目前业界的CMOS 感光原件已经可达到1400万 像素 / 全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光原件制造上的困难，特别是全片幅 24mm-by-36mm 这样的大小。 噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少都有些微的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算出的噪点就比较多。 耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。 尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。 由于数码影像的需求热烈，CMOS的低成本和稳定供货，成为厂商的最爱，也因此其制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩小 。新一代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相手机的行动通讯市场；CMOS系列，则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，藉由后续的影像处理修正噪点以及画质表现。
温馨提示：内容为网友见解，仅供参考
第1个回答 2013-10-22
(什么是传感器简称CCD)
传感器简称 CCD CCD 的尺寸，
其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了 CCD 和 CMOS 。
感光器件的面积大小，CCD/CMOS 面积越大，
捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低 。
CCD/CMOS 是数码相机用来感光成像的部件，
相当于光学传统相机中的胶卷 。
CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列 。
当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，
整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，
就构成了一个完整的画面。
如果分解CCD，
你会发现CCD的结构为三层，
第一层是“微型镜头”，
第二层是“分色滤色片”
以及第三层“感光层”。
第一层“微型镜头” 我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，
为了扩展CCD的采光率，
必须扩展单一像素的受光面积。
但是提高采光率的办法也容易使画质下降。
这一层“微型镜头”
就等于在感光层前面加上一副眼镜。
因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，
而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片”
CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，
一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。
首先，我们先了解一下两种分色法的概念，
RGB即三原色分色法，
几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、
绿 和 蓝来组成，而 RGB 三个字母分别就是 Red, Green 和Blue，
这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。
再说 CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，
他们分别是青（C）、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。
在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及 RGB 的多。
原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。
因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的数码相机，
在ISO感光度上多半不会超过400。
相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，
但却牺牲了部分影像的分辨率，而在 ISO 值上，补色 CCD 可以容忍较高的感光度，
一般都可设定在800以上 第三层：感光层 CCD的第三层是“感光片”，
这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，
并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原 。
传统的照相机胶卷尺寸为 35mm，35mm为对角长度，
35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，对角长度约接近
35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，
很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，
例如尼康德D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6，比起消费级数码相机要大很多，
而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm，达到了35mm的面积，
所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有
（感光面积从大到小排列）2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。
CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，
成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机
(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，
但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。
但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量，
就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。
目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，成本也非常高。
因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。
感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。
超薄、超轻的数码相机一般 CCD/CMOS 尺寸也小，
而越专业的数码相机， CCD/CMOS 尺寸也越大。
传感器简称 CCD CCD 的尺寸，
其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了 CCD 和 CMOS 。
感光器件的面积大小，CCD/CMOS 面积越大，
捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低 。
CCD/CMOS 是数码相机用来感光成像的部件，
相当于光学传统相机中的胶卷 。
CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列 。
当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，
整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，
就构成了一个完整的画面。
如果分解CCD，
你会发现CCD的结构为三层，
第一层是“微型镜头”，
第二层是“分色滤色片”
以及第三层“感光层”。
第一层“微型镜头” 我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，
为了扩展CCD的采光率，
必须扩展单一像素的受光面积。
但是提高采光率的办法也容易使画质下降。
这一层“微型镜头”
就等于在感光层前面加上一副眼镜。
因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，
而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片”
CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，
一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。
首先，我们先了解一下两种分色法的概念，
RGB即三原色分色法，
几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、
绿 和 蓝来组成，而 RGB 三个字母分别就是 Red, Green 和Blue，
这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。
再说 CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，
他们分别是青（C）、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。
在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及 RGB 的多。
原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。
因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的数码相机，
在ISO感光度上多半不会超过400。
相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，
但却牺牲了部分影像的分辨率，而在 ISO 值上，补色 CCD 可以容忍较高的感光度，
一般都可设定在800以上 第三层：感光层 CCD的第三层是“感光片”，
这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，
并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原 。
传统的照相机胶卷尺寸为 35mm，35mm为对角长度，
35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，对角长度约接近
35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，
很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，
例如尼康德D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6，比起消费级数码相机要大很多，
而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm，达到了35mm的面积，
所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有
（感光面积从大到小排列）2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。
CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，
成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机
(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，
但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。
但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量，
就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。
目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，成本也非常高。
因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。
感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。
超薄、超轻的数码相机一般 CCD/CMOS 尺寸也小，
而越专业的数码相机， CCD/CMOS 尺寸也越大。
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