相机传感器有多少种？
市面上卖的数码相机中，基本都是用CMOS相机。在使用CMOS作为感光元件的产品中，先进的图像控制技术，如图像光源自动增益增强技术、自动亮度和白平衡控制技术、色彩饱和度、对比度、边缘增强和伽玛校正等，完全可以达到与CCD相机相同的效果。受市场形势和市场发展的限制，相机使用CCD图像传感器的厂商只有几家，主要是因为使用CCD图像传感器的成本较高。
扩展数据
图像传感器图像传感器利用光电器件的光电转换功能。将光敏表面上的光图像转换成与光图像成比例的电信号。与光电二极管、光电晶体管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是一种功能器件，它将光接收表面上的光图像分成许多小单元，并将其转换成可用的电信号。图像传感器分为光电导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点。因此被广泛应用于各行各业。
电荷耦合器件
CCD是摄影中使用的高端技术元件，而CMOS用于低画质的产品。它的优点是制造成本更低，功耗比CCD低很多，这也是市面上很多带USB接口的产品不需要外接电源，价格便宜的原因。虽然技术上有很大的差异，CCD和CMOS的性能差距不是很大，但是CMOS相机对光源的要求更高，不过这个问题已经基本解决了。CCD元件的尺寸大多是1/3英寸或1/4英寸。在相同分辨率下，选择较大的元素尺寸更好。图像传感器也叫感光元件。
app应用
图像传感器？或光敏元件，是一种将光学图像转换成电子信号的装置。它广泛应用于数码相机和其他电子光学设备。早期的图像传感器使用模拟信号，如视频摄像管。随着数字技术、半导体制造技术和网络的快速发展，市场和行业正面临着跨各种平台的视频、视听和通信大融合时代的到来，这描绘了未来人类日常生活的美丽风景。
随着其在日常生活中的应用，它无疑是一款数码相机产品，其发展速度可以用日新月异来形容。短短几年，数码相机从几十万像素发展到400万、500万像素甚至更高。不仅在发达的欧美国家，在发展中的中国，数码相机市场也在以惊人的速度增长。因此，其关键部件——图像传感器产品成为了当前和未来业界关注的焦点，吸引了众多厂商的投资。
根据产品类别，图像传感器产品主要分为CCD、CMOS和CIS传感器。本文将主要介绍CCD和CMOS传感器的技术和产业发展现状。
历史
感光器件是工业相机的核心部件，图像传感器有CMOS和CCD两种。CCD独特的技术具有低照度效果好、信噪比高、透明性强、色彩还原能力好等优点，广泛应用于交通、医疗等高端领域。由于其成像优势，还会继续长期使用，但同时其高成本和高功耗也制约了其市场发展空间。
CCD和CMOS在不同的应用场景下各有优势，但随着CMOS工艺和技术的不断提升，以及高端CMOS价格的不断下降，相信CMOS在未来安防行业高清摄像机的发展中会占据越来越重要的地位。
CCD(电荷耦合器件)于1969年在贝尔实验室研制成功，后由日本公司和其他公司批量生产。其发展历史已近30年。CCD分为线型和面型，其中线型用于图像扫描仪和传真机，面型主要用于数码相机(DSC)、摄像机、监控摄像机等图像输入产品。
特性
一般认为，CCD传感器具有以下优点:
高分辨率
(高分辨率):像素大小为微米，可以感应和识别精细物体，提高图像质量。从1英寸、1/2英寸、2/3英寸、1/4英寸到1/9英寸，像素数量从1万以上增加到400-500万像素；
低噪声
(低噪声)高灵敏度:CCD具有极低的读出噪声和暗电流噪声，因此提高了信噪比(SNR)，同时具有高灵敏度，可以探测到光度极低的入射光，其信号不会被掩盖，使CCD的应用受天气的制约较小；
宽动态范围
(高动态范围):同时检测和区分强光和弱光，提高系统环境的应用范围，不会因亮度差异大造成信号反差。
良好的线性特性曲线
线性度:入射光源的强度与输出信号的大小有良好的正比关系，不会丢失物体信息，降低信号补偿处理的成本；
量子效率高:可以记录非常微弱的入射光照射，如果配合像增强器和投影仪，甚至可以探测到暗夜中的远处景象；
大面积光敏
(大视场):利用半导体技术可以制造出大面积的CCD芯片，与传统底片同样大小的35mm CCD已经应用到数码相机上，成为取代专业且有优势的光学相机的关键部件。
宽光谱响应:可探测宽波长范围的光，增加系统的灵活性，扩大系统的应用领域；
低图像失真
(图像失真低):采用CCD传感器，图像处理不会失真，能忠实反映原物体信息；
体积小，重量轻
CCD具有体积小、重量轻的特点，可以方便地安装在人造卫星和各种导航系统上。
低功耗
不受强电磁场影响；
良好的电荷转移效率:这个效率系数影响信噪比和分辨率。如果电荷转移效率不好，图像会变得模糊；
可批量生产，质量稳定，坚固不老化，使用方便，易于维护。
根据In-Stat 2006 54 38+0全球图像传感器研究报告指出，CCD行业前七大厂商均为日本厂商，占全球市场份额的98.5%。在技术发展上，索尼、飞利浦、柯达应该是比较有特色的主力厂商。
互补型金属氧化物半导体
特性
CMOS传感器采用一般半导体电路中最常用的CMOS工艺，具有高集成度、低功耗、高速、低成本的特点。近年来在宽动态、低照度方面发展迅速。CMOS是互补金属氧化物半导体，主要由硅和锗构成，其基本功能是通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现的。由这两种互补效应产生的电流可以被处理芯片记录并解释为图像。
在模拟摄像机和标清网络摄像机中，CCD应用最为广泛，长期占据市场主导地位。CCD的特点是灵敏度高，但响应速度慢，不适合高清监控摄像机使用的高分辨率逐行扫描模式。因此，进入高清监控时代后，CMOS逐渐被人们认可，CMOS感光器件被广泛应用于高清监控摄像机中。
CMOS用于CCD的主要优点是非常省电。与由二极管组成的CCD不同，CMOS电路几乎没有静态功耗。这使得CMOS的功耗只有普通CCD的1/3左右。CMOS的重要问题是在处理快速变化的图像时，因为电流转换过于频繁而过热，所以抑制好暗电流问题不大，抑制不好就非常容易出现噪声。
720P和1080P的背照式CMOS器件已经研制出来，其灵敏度性能接近CCD。与面照式CMOS传感器相比，背照式CMOS传感器在感光度(S/N)上有很大优势，显著提高了低照度条件下的拍摄效果，因此在低照度环境下拍摄可以大大降低噪点。
虽然基于CMOS工艺的百万像素摄像头产品在低照度环境和信号噪声处理方面存在一些不足，但不会从根本上影响其应用前景。此外，相关国际企业正在加紧解决这两个问题。相信在不久的将来，CMOS的效果会越来越接近CCD，CMOS设备的价格也会低于CCD设备。
CMOS在安防行业的应用多于CCD已经成为不争的事实。虽然同样尺寸的CCD传感器分辨率优于CMOS传感器，但如果不考虑尺寸限制，CMOS在数量率上的优势可以有效克服大尺寸感光元件制造的困难，这样CMOS在更高分辨率上会更有优势。另外，CMOS的响应速度比CCD快，更适合大数据的高清监控。
历史
与CCD相比，CMOS的优点是体积小，功耗比CCD的1/10小，价格比CCD低1/3。
与CCD产品相比，CMOS是标准工艺，可以利用现有的半导体设备，不需要额外投资设备，质量可以随着半导体工艺的提高而提高。同时，全球晶圆厂有很多CMOS生产线，这也有助于未来量产时降低成本。另外，CMOS传感器最大的优势是具备系统集成度高的条件。
理论上，图像传感器所需的所有功能，如垂直位移、水平位移寄存器、时序控制、CDS、ADC？等。，可以集成在一个芯片上，甚至包括后端芯片和Flash RAM在内的所有芯片都可以集成到一个片上系统中，从而达到降低整机生产成本的目的。
正因为如此，在R&D投资生产的厂商更多，其中美国30多家，欧洲7家，日本8家左右，韩国1，台湾省8家。全球领先的制造商是安捷伦(惠普)，市场份额为565，438+0%，ST(超大规模集成电路视觉)为65，438+06%，Omni Vision为65，438+03%，现代为8%，Photobit约为5%，合计市场份额为93%。
据In-Stat统计，到2004年，CMOS传感器的全球销售额预计将超过6543.8+0.8亿美元，CMOS将以62%的年复合增长率快速增长，逐渐蚕食CCD器件的应用领域。特别是在2013快速发展的手机应用领域，基于CMOS图像传感器的相机模组将占据其80%以上的应用市场。
市场
CMOS图像传感器属于新产品市场，市场份额不像成熟产业那样恒定。比如在CMOS市场，安捷伦、OmniVision、STM、现代按出货量比例依次排名，市场份额分别为24%、22%、14%、14%，其中STM。然而，仅仅经过一年的市场竞争，安捷伦和OmniVision仍然排名第一和第二，市场份额分别增加到37.7%和30.8%，而STM排名第四，市场份额下降到4.8%。
至于现代，市场份额大幅下滑后只有2.1%。值得一提的是，Photobi在2000年有较大增长，全球市场份额迅速增长至13.7%，位居全球第三。这三家厂商的出货量占全球出货量的82.2%。从这个分析可以看出，这个行业的厂商集中度相当密集，所以观察上述三家厂商的动态和发展，可以看出徐产业和技术未来的发展方向。
安捷伦的主要产品是第二代CIF(352*288)HDCS-1020和第二代VGA(640*480)HDCS-2020，主要应用于数码相机、手机、PDA、PC摄像头等新兴信息家电。此外，安捷伦在2000年的另一个成功战略是通过与罗技和微软的战略联盟进入光学鼠标产品领域，但这是一个非常低级的CMOS产品，而且它不是用来捕捉图像的。
因此，这个数字没有包括在图像传感器的全球统计中，但这表明安捷伦计划进入基于CMOS技术的光学元件。
OmniVision的主要产品包括_CIF(352 x 288)、VGA(640 x 480)、SVGA(800 x 600)和SXGA(1280 x 1024)。Omnivision开发的654.38+0.3万像素的CMOS图像传感器正在数码相机中得到广泛应用。业界普遍认为，一百万像素是使用CMOS和CCD的分水岭，CMOS成功进入这一市场，足以说明CMOS技术发展对市场的渗透，未来可能取代CCD成为低端影像产品的应用。
Omnivision 2006 54 38+0年5月开发的CIF(352 x 288)级别的CMOS传感器，特点是功耗低。其目标市场是手机，产品开发策略与各大研究机构不谋而合。在手机市场中，CMOS模组的摄像头模组已经成为移动通信中使用数量最多的产品。
Photobit在2000年大获成功。2001年，Photobit率先研发出PB-0330产品型号的CMOS图像传感器。这款产品采用了单芯片逻辑数字转换器，是1/4英寸VGA(640 x 480)的第二代，还引入了PB-011产品型号的CMOS图像感。
Photobit推出这两款产品主要是针对数码相机和PC相机，与OmniVision CIF(352 x 288)在手机市场的定位不同。它推出了CIF(352 x 288)和VGA(640 x 480)两种不同分辨率的图像传感器，营销范围意在覆盖低端和中高端市场。
发展
2013，业界开发了CMOS图像传感器的新技术——C3D。C3D技术最大的特点是像素反应的均匀性。C3D技术重新定义了成像器的性能(包括系统的整体性能)，并在均匀性和暗电流方面提高了CMOS图像传感器的标准性能。
2014年初，美国Foveon公司公开展示了其最新研发的Foveon X3技术，立即引起了业界的高度关注。Foveon X3是世界上第一个可以在一个像素上捕捉所有颜色的图像传感器阵列。传统的光电耦合器件只能感知光强，不能感知颜色信息。它需要通过一个滤色器来感知颜色信息，我们称之为拜耳滤色器。另一方面，Foveon X3在一个像素的不同深度感应颜色，最外层感应蓝色，第二层感应绿色，第三层感应红色。
它是基于硅对不同波长光的吸收效应来实现一个像素感知所有的颜色信息。已经有CMOS图像传感器采用这种技术，其应用产品是“适马SD9”数码相机。
这项创新技术可以提供更清晰的图像和更好的色彩。与以往的图像传感器相比，X3是第一个通过内置的硅光电传感器来检测颜色的传感器。of Foveon的技术对传统的半导体感光技术进行了重大突破，也具有颠覆传统技术的效果。我相信Foveon X3会有一个美好的前景。
在高分辨率像素产品方面，日前，台湾省锐视科技已领先业界量产265，438+百万像素CMOS图像传感器，美国公司与台湾省光学镜头厂合作，于第三季度推出该模块CMOS传感器结合镜头，CMOS应用已经开始在200万像素数码相机产品中应用。
对比
CCD提供了良好的图像质量、抗噪声能力和相机设计的灵活性。虽然由于外部电路的加入增加了系统的体积和复杂度，但是电路设计可以更加灵活，尽可能提高CCD相机的一些特殊性能。CCD更适合于对相机性能要求非常高，但对成本控制不严格的应用，如天文、高清医用X射线图像，以及其他需要长时间曝光和严格图像噪声的科学应用。
CMOS是一种可以应用现代大规模半导体集成电路生产技术生产的图像传感器，具有高成品率、高集成度、低功耗和低价格的特点。CMOS技术是世界上很多图像传感器半导体研发企业试图替代CCD的技术。经过多年的努力，CMOS作为图像传感器，已经克服了前期的很多缺点，发展到可以和CCD技术在画质上抗衡的水平。
CMOS的水平使其更适合要求小空间、小体积、低功耗，但对图像噪声和质量要求不是特别高的应用。例如，大多数带辅助照明的工业检测应用、安全应用以及大多数消费类商用数码相机应用。
技术参数
了解CCD和CMOS芯片的成像原理和主要参数，对产品选型非常重要。同样的，同样的芯片通过不同的设计做成的相机性能也可能不同。
CCD和CMOS的主要参数如下:
1，像素大小？
像素尺寸是指芯片像素阵列上每个像素的实际物理尺寸，通常的尺寸有14um、10um、9um、7um、6.45um、3.75um等。像素大小在一定程度上反映了芯片对光线的反应。像素尺寸越大，在相同的光照条件和曝光时间下，可以接收的光子越多，可以产生的电荷也越多。对于弱光成像，像素大小是芯片灵敏度的表征。
2.敏感？
灵敏度是芯片的重要参数之一，有两个物理意义。一个是指光学器件的光电转换能力，和响应度的意思一样。即芯片的灵敏度是指在一定的光谱范围内，每单位曝光的输出信号电压(电流)，单位可以是纳安/勒克斯纳/勒克斯、伏特/瓦特(V/W)、伏特/勒克斯、伏特/流明(V/lm)。另一种是指设备能够感知到的对地辐射功率(或照度)，与探测率含义相同。单位可以用瓦特(W)或勒克斯表示。
3.不好分？
由于制造工艺的限制，百万像素的传感器几乎不可能所有像素都是好的。坏像素数是指芯片中坏像素数(不能有效成像或对应的不一致性大于参数允许范围的像素)，坏像素数是衡量芯片质量的重要参数。
4.光谱灵敏度
光谱响应是指芯片对不同光波长的光的响应能力，通常由光谱响应曲线给出。
从产品的技术发展趋势来看，无论是CCD还是CMOS，其小型化和高像素化仍然是业界积极研发的目标。由于像素尺寸小，图像产品分辨率更高，清晰度更好，体积更小，应用更广。
从以上两种图像传感器的分辨率来看，未来几年，以1.3万像素到200万像素为界限，以上应用领域CCD仍将是主流，以下产品中CMOS传感器将是主流。据业内分析，从2014年底到2015年初，市场上将出现300万像素CMOS。预测CMOS市场应用超过CCD的时间一般在2004 -2005年。
发展形势
现在给出图像传感器的视频比例。凭借1080p的高清(HD)分辨率，相机设计正朝着使用更小光学格式的方向发展，导致需要更小的像素结构来降低整体系统成本，而不影响图像性能或感光度。
CCD图像传感器因其高灵敏度和低噪声，逐渐成为图像传感器的主流。然而，由于技术原因，传感元件和信号处理电路不能集成在同一芯片上，导致CCD图像传感器组装的相机体积大、功耗高。
CMOS图像传感器因其小尺寸和低功耗而在图像传感器市场中独树一帜。然而，市场上的CMOS图像传感器起初并没有摆脱光照灵敏度低、图像分辨率低的缺点，图像质量也无法与CCD图像传感器相比。
如果CMOS图像传感器的光照灵敏度进一步提高5倍，达到10倍，噪声进一步降低，CMOS图像传感器的图像质量可以达到或略超过CCD图像传感器，同时保持体积小、重量轻、功耗低、集成度高、价格低的优势。这样，CMOS图像传感器将取代CCD图像传感器，发挥更好的功效。
由于CMOS图像传感器的应用，新一代图像系统的发展得到了极大的发展，并且随着经济规模的形成，其生产成本也有所降低。现在CMOS图像传感器的画质已经可以和CCD图像传感器媲美，这主要得益于图像传感器芯片设计的改进，以及亚微米和深亚微米设计在像素中加入了新的功能。
实际上，更准确地说，CMOS图像传感器应该是一个图像系统。典型的CMOS图像传感器通常包括图像传感器内核(将离散信号电平多路复用到单个输出，类似于CCD图像传感器)、所有时序逻辑、单个时钟和芯片中的可编程功能，如增益调整、积分时间、窗口和模数转换器。
实际上，设计师购买CMOS图像传感器，得到的是包括图像阵列逻辑寄存器、存储器、定时脉冲发生器、转换器在内的一整套系统。与传统的CCD图像系统相比，将整个图像系统集成在一个芯片上不仅降低了功耗，还具有重量更轻、占用空间更少、整体价格更低的优点。
参考来源:百度百科-图像传感器