感光元件CMOS和CCD
講師：陳俊岑 (2383 人讀取)
以下資料來源：http://kcs.kcjh.ptc.edu.tw/~spt/computer/digital-image/CCD-CMOS.htm
CCD英文全名 Charge Coupled Device，感光耦合元件
CCD(Charge Coupled Device ，感光耦合元件)為數位相機中可記錄光線變化的半導體，通常以百萬像素(megapixel) 為單位。數位相機規格中的多少百萬像素，指的就是CCD的解析度，也 代表著這台數位相機的 CCD 上有多少感光元件。 CCD 主要材質為矽晶半導體，基本原理類似 CASIO 計算機上的太陽能電池，透過光電效應，由感光元件表面感應來源光線，從而轉換成儲存電荷的能力。簡單的說，當 CCD 表面接受到快門開啟，鏡頭進來的光線照射時， 即會將光線的能量轉換成電荷，光線越強、電荷也就越多，這些電荷就成為判斷光線強弱大小的依據。CCD 元件上安排有通道線路，將這些電荷傳輸至放大解碼原件，就能還原 所有CCD上感光元件產生的訊號，並構成了一幅完整的畫面
CCD 三明治架構
CCD的結構就像三明治一樣，第一層是『微型鏡頭』，第二層是『分色濾色片』以及第三層『感光匯流層』。同學們一定很奇怪，為什麼『鏡頭』 要直接做在CCD上呢？
第一層是微小鏡片。這個設計就像是幫CCD掛上眼鏡一樣，使CCD感光度大幅提升。
CCD的第二層是『分色濾色片』，這個部份的作用主要是幫助 CCD 具備色彩辨識的能力。
CCD的第三層是『感光匯流片』，這層主要是負責將穿透濾色層的光源轉換成電子訊號，並將訊號傳送到影像處理晶片，將影像還原。 這個部份可以說是 CCD 真正核心的部份。
CMOS英文全名 Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補性氧化金屬半導體
CMOS和CCD一樣同為在數位相機中可記錄光線變化的半導體 ，外觀上幾乎無分軒輊。但，CMOS的製造技術和CCD 不同，反而比較接近一般電腦晶片。CMOS 的材質主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶 – 電） 和 P（帶 + 電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶片紀錄和解讀成影像。然而，CMOS容易出現雜訊 ，特別是處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象，更使得雜訊難以抑制。