成像過(guò)程

CCD與CMOS圖像傳感器光電轉換的原理相同，他們主要的差別在于信號的讀出過(guò)程不同；由于CCD僅有一個(gè)（或少數幾個(gè)）輸出節點(diǎn)統一讀出，其信號輸出的一致性非常好；而CMOS芯片中，每個(gè)像素都有各自的信號放大器，各自進(jìn)行電荷-電壓的轉換，其信號輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號，要求輸出放大器的信號帶寬較寬，而在CMOS 芯片中，每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低，大大降低了芯片的功耗，這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗，但是數以百萬(wàn)的放大器的不一致性卻帶來(lái)了更高的固定噪聲，這又是CMOS相對CCD的固有劣勢。

集成性

從制造工藝的角度看，CCD中電路和器件是集成在半導體單晶材料上，工藝較復雜，世界上只有少數幾家廠(chǎng)商能夠生產(chǎn)CCD晶元，如DALSA、SONY、松下等。CCD僅能輸出模擬電信號，需要后續的地址譯碼器、模擬轉換器、圖像信號處理器處理，并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路，集成度非常低。而CMOS是集成在被稱(chēng)作金屬氧化物的半導體材料上，這種工藝與生產(chǎn)數以萬(wàn)計的計算機芯片和存儲設備等半導體集成電路的工藝相同，因此生產(chǎn)CMOS的成本相對CCD低很多。同時(shí)CMOS芯片能將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D轉換電路、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上，只需一塊芯片就可以實(shí)現相機的的所有基本功能，集成度很高，芯片級相機概念就是從這產(chǎn)生的。隨著(zhù)CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展，有越來(lái)越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片，包括：Micron、 CMOSIS、Cypress等。

3. 速度

CCD采用逐個(gè)光敏輸出，只能按照規定的程序輸出，速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷—電壓轉換器和行列開(kāi)關(guān)控制，讀出速度快很多，大部分500fps以上的高速相機都是CMOS相機。此外CMOS 的地址選通開(kāi)關(guān)可以隨機采樣，實(shí)現子窗口輸出，在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。

4. 噪點(diǎn)

CCD技術(shù)發(fā)展較早，比較成熟，采用PN結或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質(zhì)量相對CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢。由于CMOS圖像傳感器集成度高，各元件、電路之間距離很近，干擾比較嚴重，噪點(diǎn)對圖像質(zhì)量影響很大。隨著(zhù)CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展，為生產(chǎn)高密度品質(zhì)的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。