一、名詞釋義及工作原理
　　
　　CCD：
　　
　　英文全稱：Charge-coupledDevice，中文全稱：電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。其使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，包含眾多感光元件，每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素，CCD可以看做這些像素的集合體。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面。
　　
　　CMOS：
　　
　　英文全稱是ComplementaryMetalOxideSemiconductor即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，與CCD一樣也是記錄光線變化的半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶負(fù)電（N極）和正電（P極）的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。再透過芯片上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將獲得的模擬影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸出。
　　
　　二、CCD與CMOS的對(duì)比
　　
　　1、像素結(jié)構(gòu)不同
　　
　　CCD與CMOS的*個(gè)區(qū)別體現(xiàn)在感光單位即像素結(jié)構(gòu)不同。前者的感光元件除了感光二極管之外，包括一個(gè)用于控制相鄰電荷的存儲(chǔ)單元，感光二極管占據(jù)了絕大部分面積。而CMOS感光元件的構(gòu)成比較復(fù)雜，除處于核心地位的感光二極管之外，它還包括放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，每個(gè)像點(diǎn)構(gòu)成為一個(gè)感光二極管和三顆晶體管，而感光二極管占據(jù)的面積只是整個(gè)元件的一小部分。
　　
　　相較于CMOS傳感器，CCD感光元件中的有效感光面積大，在同等條件下可接收較強(qiáng)的光信號(hào)，對(duì)應(yīng)的輸出電信號(hào)也更強(qiáng)；體現(xiàn)在輸出結(jié)果上，就是CMOS傳感器捕捉到的圖像內(nèi)容不如CCD傳感器豐富、銳度較差、圖像細(xì)節(jié)丟失情況嚴(yán)重且噪點(diǎn)明顯，這也是早期CMOS傳感器大多用于低端場(chǎng)合的原因。
　　
　　2、ADC位置和數(shù)量不同
　　
　　CCD與CMOS的第二個(gè)區(qū)別體現(xiàn)在ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）位置和數(shù)量的不同。CCD每行像素點(diǎn)只對(duì)應(yīng)著一個(gè)ADC,感光元件每曝光一次，在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理，由控制電路以串行的方式依序傳入"緩沖器"中，由底端的線路引導(dǎo)輸出至CCD旁的放大器進(jìn)行放大，再串聯(lián)ADC輸出；相對(duì)地，CMOS的設(shè)計(jì)中每個(gè)像素點(diǎn)旁連著一個(gè)ADC,信號(hào)直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
　　
　　也正是由于這點(diǎn)不同，CCD傳感器中每一個(gè)感光元件的信號(hào)能形成統(tǒng)一的輸出，這些輸出數(shù)據(jù)經(jīng)放大器統(tǒng)一處理之后，每個(gè)像點(diǎn)的電信號(hào)強(qiáng)度都獲得同樣幅度的增大；而CMOS每一個(gè)感光元件攜帶一個(gè)ADC,無法保證每個(gè)像點(diǎn)的放大率嚴(yán)格一致，致使放大后的圖像數(shù)據(jù)無法代表拍攝物體的原貌。體現(xiàn)在zui終的輸出結(jié)果上，就是圖像中不可避免地出現(xiàn)噪點(diǎn)，圖像品質(zhì)低于CCD傳感器。
　　
　　3、具體參數(shù)對(duì)比
　　　　
　　三、二者應(yīng)用場(chǎng)合
　　
　　通過以上比較分析，能看出CCD與CMOS各有優(yōu)勢(shì)?；诖耍覀兛梢宰龅綋P(yáng)長(zhǎng)避短，在不同應(yīng)用場(chǎng)合合理選擇CCD或CMOS攝像機(jī)。
　　
　　1、低照度環(huán)境下宜使用CCD攝像機(jī)
　　
　　由于CCD感光單元有效面積大，在光照強(qiáng)度較低的環(huán)境中，能相對(duì)清晰地呈現(xiàn)出被攝物體原貌。在低照度環(huán)境下，如燈光較暗的停車場(chǎng)、樓梯間、封閉通道和暗室等，宜選用感光靈敏的CCD攝像機(jī)。,
　　
　　2、隱蔽環(huán)境中使用CMOS攝像機(jī)
　　
　　CMOS傳感器可以做的很小，因此CMOS攝像機(jī)可以做得非常小。而CCD攝像機(jī)限于外圍復(fù)雜電路影響，體積無法做到CMOS般微型化。對(duì)于道路、門口等攝像機(jī)易受不法分子攻擊破壞的場(chǎng)合，選用CMOS攝像機(jī)能達(dá)到隱蔽執(zhí)法、避免攻擊的作用。
　　
　　3、圖像質(zhì)量要求高的場(chǎng)合選用CCD攝像機(jī)
　　
　　CCD結(jié)構(gòu)中由于每行僅有一個(gè)ADC,信號(hào)放大比例一致，所以圖像還原真實(shí)自然、噪點(diǎn)低，在對(duì)畫質(zhì)要求苛刻的場(chǎng)合宜選用CCD攝像機(jī)。像素越高、尺寸越大的CCD擁有更好的圖像品質(zhì)。目前監(jiān)控用CCD攝像機(jī)已能做到200萬至500萬高像素。,4，高幀攝像時(shí)選用CMOS攝像機(jī)更佳
　　
　　CMOS傳感器可以直接將圖像半導(dǎo)體產(chǎn)生的光電信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，處理速度非?？?。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使得CMOS傳感器對(duì)于高幀攝像機(jī)非常有用，速度能達(dá)到400到2000幀/秒。所以對(duì)于高速攝像場(chǎng)所，選用CMOS攝像機(jī)效果更佳。
　　
　　四、發(fā)展趨勢(shì)
　　
　　CCD和CMOS基本上是同時(shí)發(fā)明的，但由于CMOS技術(shù)問題，使得CMOS的噪聲等參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上CCD，所以CCD在過去的幾十年里才發(fā)展得突飛猛進(jìn)。但隨著CMOS技術(shù)的提高，CIS（CMOSImageSensor）越來越好，大有取代CCD之勢(shì)頭。因?yàn)榻鉀Q了技術(shù)問題的CIS的成本更低，更適合于批量生產(chǎn)。
　　
　　針對(duì)于此，深圳世國(guó)的防爆攝像機(jī)機(jī)芯主要選擇的是CCD傳感器，世國(guó)的防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)選擇的是CMOS傳感器，因?yàn)閿z像機(jī)選擇CMOS傳感器在性價(jià)比和性能方面是比較合適的。