CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）是两种数字图像传感器技术。它们都用于捕捉光线并将其转换为数字信号，但它们的工作原理和性能有所不同。
1. 工作原理
CCD是一种通过电荷传输来捕捉光线的技术。当光线进入CCD芯片时，它会被转换成电荷，并在芯片内部传输。这些电荷最终被读取并转换为数字信号。相比之下，CMOS使用一个阵列的光敏元件来捕捉光线。每个光敏元件都有一个转换器，可以将光线转换为电信号。这些信号被放大和数字化，然后被组合成一个完整的图像。
2. 灵敏度
CCD通常比CMOS更灵敏。这是因为CCD使用了一种称为“全帧累积”的技术，可以将所有电荷收集到一个像素中，从而提高了信噪比。相比之下，CMOS使用了一种称为“逐行扫描”的技术，只能在每行像素上收集电荷。这意味着CMOS的信噪比较低，需要更多的光线才能产生相同的信号。
3. 功耗
CMOS比CCD更节能。这是因为CMOS只有在需要时才会消耗能量，而CCD则需要持续消耗能量来保持电荷传输。这使得CMOS在移动设备和便携式相机等低功耗应用中更受欢迎。
4. 噪声
CMOS通常比CCD产生更多的噪声。这是因为CMOS的电路结构比CCD更复杂，容易受到干扰。此外，CMOS的像素之间存在交叉干扰，可能会导致图像失真。相比之下，CCD的电路结构更简单，噪声较少。
5. 成本
CMOS比CCD更便宜。这是因为CMOS的制造成本更低，可以使用标准CMOS工艺进行生产。相比之下，CCD需要使用专门的工艺，成本更高。
总的来说，CCD和CMOS都有各自的优缺点。CCD适用于需要高灵敏度和低噪声的应用，如天文学和显微镜。而CMOS适用于需要低功耗和低成本的应用，如移动设备和便携式相机。