CCD（Charge Coupled Device）圖像傳感器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CCD）和CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor以下簡(jiǎn)稱(chēng)CIS）的主要區(qū)別是由感光單元及讀出電路結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致制造工藝的不同。CCD感光單元實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換后,，以電荷的方式存貯并以電荷轉(zhuǎn)移的方式順序輸出，需要專(zhuān)用的工藝制程實(shí)現(xiàn),；CIS圖像感光單元為光電二極管,，可在通用CMOS集成電路工藝制程中實(shí)現(xiàn)，除此之外還可將圖像處理電路集成,，實(shí)現(xiàn)更高的集成度和更低的功耗,。
目前CCD幾乎被日系廠(chǎng)商壟斷，只有少數(shù)幾個(gè)廠(chǎng)商例如索尼,、夏普,、松下、富士,、東芝等掌握這種技術(shù),。CIS是90年代興起的新技術(shù)，掌握該技術(shù)的公司較多,，美國(guó)有OmniVision，Aptina,；歐洲有ST,；韓國(guó)的三星，SiliconFile,，Hynix等,；日本的SONY，東芝等,；中國(guó)臺(tái)灣的晶像,；大陸地區(qū)的比亞迪，格科微等公司,。由于CCD技術(shù)出現(xiàn)早,，相對(duì)成熟，前期占據(jù)了絕大部分的高端市場(chǎng),。早期CIS與CCD相比,，僅功耗與成本優(yōu)勢(shì)明顯，因此多用于手機(jī),，PC Camera等便攜產(chǎn)品,。隨著CIS技術(shù)的不斷進(jìn)步，性能不斷提升,；而CCD技術(shù)提升空間有限,，進(jìn)步緩慢。目前CIS不僅占據(jù)幾乎全部的便攜設(shè)備市場(chǎng),，部分高端DSC（Digital Still Camera）市場(chǎng),，更是向CCD傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)——監(jiān)控市場(chǎng)發(fā)起沖擊。下面就監(jiān)控專(zhuān)用CIS與傳統(tǒng)CCD進(jìn)行綜合對(duì)比,。
一,、靈敏度（Responsivity）
作為圖像傳感器最重要的技術(shù)指標(biāo)之一,，靈敏度是衡量圖像傳感器對(duì)于光線(xiàn)的敏感程度。監(jiān)控專(zhuān)用CIS的靈敏度高達(dá)10V/Lux-sec以上,，高過(guò)大部分的CCD傳感器（Sharp RJ2311C靈敏度為3.2V/ Lux-sec）,。靈敏度指標(biāo)主要體現(xiàn)在畫(huà)質(zhì)的亮度和低光效果上，靈敏度越高畫(huà)面越清晰,。雖然CIS的最小感光度（Minimum Detectable Light）指標(biāo)低于CCD,，但可以滿(mǎn)足絕大部分監(jiān)控應(yīng)用場(chǎng)合。
二,、動(dòng)態(tài)范圍（Dynamic Range）
動(dòng)態(tài)范圍是衡量圖像傳感器對(duì)于明暗光線(xiàn)差別較大的場(chǎng)景下的表現(xiàn),。在實(shí)際應(yīng)用中，體現(xiàn)在圖像傳感器是否可以在一幅圖像中既可以清晰顯示較暗的場(chǎng)景,，又可以清晰顯示光線(xiàn)充足的場(chǎng)景,。尤其是當(dāng)Camera對(duì)準(zhǔn)窗口時(shí)，既要能看到窗內(nèi)的景象,，又要能看到窗外的場(chǎng)景,，而不出現(xiàn)“過(guò)曝”現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)范圍越高,，表明在明暗差別較大的場(chǎng)景下,，圖像傳感器表現(xiàn)越好。目前高端CIS可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100dB以上的動(dòng)態(tài)范圍,，而常見(jiàn)CCD的動(dòng)態(tài)范圍基本在60dB左右,。從動(dòng)態(tài)范圍上講，CIS略勝一籌,。
三,、集成度（Integration）
由于CIS在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制程下制造，可將讀出電路（包含相關(guān)雙采樣CDS,，自動(dòng)增益放大器AGC等）,，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ADC），圖像信號(hào)處理（ISP）,，電視信號(hào)編碼電路（TV-Encoder）等全部集成于單芯片中,。而CCD由于制造工藝特殊且復(fù)雜，處理電路需單獨(dú)存在,，配套使用,，因此在應(yīng)用上有“CCD套片”的叫法。“CCD套片”包含CCD圖像傳感器,，V-Driver（時(shí)序控制/CCD多路電源,，逐步被集成與CDS/AGC電路中），CDS/AGC（對(duì)應(yīng)于CIS的讀出電路）,，DSP（對(duì)應(yīng)于CIS的ISP）四部分,。如果采用CIS設(shè)計(jì)CCTV Camera方案,，只需要一顆芯片，一顆LDO和少量阻容元件,，全部設(shè)計(jì)可在一塊兩面SMD 32mm*32mm的PCB板上完成,；如果采用CCD套片，則最少需要一塊兩面SMD 38mm*38mm的PCB板才能容納所有器件,。通常采用兩塊PCB板,，以避免由PCB板元件過(guò)密帶來(lái)的噪聲問(wèn)題。顯而易見(jiàn),，基于CIS的Camera方案提供了更高的集成度,，無(wú)論是PCB板設(shè)計(jì)難度，還是功耗/成本都大大下降,。
四,、畫(huà)質(zhì)（Picture Quality）
除受圖像傳感器本身的物理特性影響外，圖像信號(hào)處理技術(shù)從某種程度上決定了圖像質(zhì)量,。之所以人們認(rèn)為CIS效果不如CCD,，一方面是由于長(zhǎng)期以來(lái)形成的思維定勢(shì)，更主要是因?yàn)镃CD擁有獨(dú)立的DSP,，具有強(qiáng)大的圖像處理功能，實(shí)際上圖像傳感物理部分已無(wú)差別,。隨著CIS內(nèi)置ISP算法的不斷進(jìn)步,，CIS畫(huà)質(zhì)已大幅提升。正常光線(xiàn)下,，CIS與CCD畫(huà)質(zhì)已無(wú)差別,，甚至已超越中低端CCD畫(huà)質(zhì)。但CIS的ISP集成在芯片內(nèi)部,，其性能與獨(dú)立的DSP尚有差距,，也造就了短期內(nèi)CIS尚無(wú)法達(dá)到高端CCD的效果。
五,、工作溫度（Operating Temperature）
目前CIS已被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)監(jiān)控（含可視倒車(chē)等）,，由于汽車(chē)電子的苛刻要求，用于汽車(chē)監(jiān)控的CIS產(chǎn)品要求在-40℃-105℃正常工作,。而CCD由于傳感器部件對(duì)熱敏感,，高于60℃將無(wú)法正常工作（低于-20℃也無(wú)法正常工作），因此高端攝像機(jī)都需內(nèi)置散熱系統(tǒng),。相對(duì)而言,，基于CIS的Camera設(shè)計(jì)將更加簡(jiǎn)單，穩(wěn)定,。
六,、接口（Interface）
由于CIS集成度優(yōu)勢(shì),，使得CIS相比于CCD擁有更豐富的接口種類(lèi)。目前監(jiān)控用CIS不僅能夠輸出RGB,，YUV,，CCIR656等數(shù)字信號(hào)，而且可以輸出PAL/NTSC制式的模擬電視信號(hào),，既滿(mǎn)足傳統(tǒng)的CCTV應(yīng)用,，也能滿(mǎn)足諸如IP Camera等數(shù)字應(yīng)用。此外CIS還提供I2C控制接口,，便于外部MCU對(duì)CIS的控制,。CCD圖像傳感器本身只能輸出模擬電信號(hào)，如果要增加各種接口,，就需要“套片”配合使用,。
比亞迪監(jiān)控專(zhuān)用CIS產(chǎn)品在現(xiàn)有接口基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性提供了Master I2C接口和模擬差分電視信號(hào)接口,。Master I2C接口使客戶(hù)將調(diào)試最佳圖像效果參數(shù)存于I2C 接口EEROM中,，等CIS上電則讀取EEROM中的參數(shù)并自行配置到最佳效果。針對(duì)越來(lái)越多的客戶(hù)采用非屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸模擬視頻信號(hào),，比亞迪CIS提供了差分輸出接口,，無(wú)須外接Balun。
七,、低功耗,，低成本（Low Power Consumption，Low Cost）
低功耗與低成本是CIS天生的優(yōu)勢(shì),。得益于CIS的高集成度,，即使CIS性能大幅提升，其功耗仍處于較低的水平,，通常低于350mW（比亞迪CIS更是低至180mW）,；而CCD圖像傳感器本身功耗都高于200mW，CCD套片的功耗更高達(dá)2W以上,，10倍于CIS,。因此，CIS被廣泛應(yīng)用于對(duì)功耗敏感的場(chǎng)合,，如便攜設(shè)備,，Wireless IP Camera，Baby Monitor,，視頻對(duì)講等,。
CCD制造工藝復(fù)雜而且成品率較低，CCD圖像傳感器本身的價(jià)格已經(jīng)高于CIS單芯片價(jià)格,，何況加上輔助的套片價(jià)格,。對(duì)于常見(jiàn)的CCTV Camera方案,，采用CIS方案成本不足低端CCD套片的價(jià)格的50%。
以上可見(jiàn),，與CCD相比,，CIS不僅擁有突出的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，其低功耗優(yōu)勢(shì)更是CCD所無(wú)法比擬的,，可以完全替換中低端CCD產(chǎn)品,。由于CIS相關(guān)技術(shù)仍處于發(fā)展階段，現(xiàn)階段CIS主要可用于IP Camera,，常規(guī)視頻監(jiān)控,，樓宇可視對(duì)講，視頻會(huì)議系統(tǒng),，汽車(chē)監(jiān)控,，傳統(tǒng)的CCTV監(jiān)控等領(lǐng)域。