固體圖像傳感器(也稱固體光電成像器件)有CCD與CMOS兩種。CCD是“電荷耦合器件”(Charge Coupled Device)的簡(jiǎn)稱,，而CMOS是“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”(Complementary Metal Oxide Semiconductor)的簡(jiǎn)稱,。CCD是1970年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的W·B·Boyle和G·E·Smith等人發(fā)明的，從而揭開了電荷傳輸器件的序幕,。此后,，人們利用這一技術(shù)制造了攝像機(jī)與數(shù)碼相機(jī)，將圖像處理行業(yè)推進(jìn)到一個(gè)全新領(lǐng)域,。CCD是一種用于捕捉圖像的感光半導(dǎo)體芯片,，廣泛運(yùn)用于掃描儀,、復(fù)印機(jī),、攝像機(jī)及無(wú)膠片相機(jī)等設(shè)備,。作為相機(jī)，與膠卷的原理相似,，光學(xué)圖像(即實(shí)際場(chǎng)景)穿過鏡頭投射到CCD上,。但與膠卷不同的是CCD沒有“曝光”能力，也沒有能力記錄和存貯圖像數(shù)據(jù),，而是將圖像數(shù)據(jù)不停留地送入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,、信號(hào)處理器與存貯設(shè)備，但可重復(fù)拍攝和即時(shí)調(diào)整,，其影像可無(wú)限次復(fù)制而不降低質(zhì)量,，也方便永久保存。
CMOS本來(lái)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的一種重要芯片,，它可保存系統(tǒng)引導(dǎo)所需的大量資料,。在20世紀(jì)70年代初，有人發(fā)現(xiàn),，將CMOS引入半導(dǎo)體光敏二極管后也可作為一種感光傳感器,，但在分辨率、噪聲,、功耗和成像質(zhì)量等方面都比當(dāng)時(shí)的CCD差,，因而未獲得發(fā)展。隨著CMOS工藝技術(shù)的發(fā)展,，采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝能生產(chǎn)高質(zhì)量,、低成本的CMOS成像器件。這種器件便于大規(guī)模生產(chǎn),、其功耗低與成本低廉的特性都是商家們夢(mèng)寐以求的,。如今，CCD與CMOS兩者共存,，CCD暫時(shí)還是“主流”,，但CMOS將取代CCD而成為圖像傳感器的主流。
信息讀取方式的對(duì)比
CCD光電成像器件存貯的電荷信息,，需要在二相或三相或四相時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖的控制下,，一位一位地實(shí)施轉(zhuǎn)移后逐行順序讀取。
而CMOS光電成像器件的光學(xué)圖像信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生電流或電壓信號(hào),，這個(gè)電信號(hào)不需要像CCD那樣逐行讀取,，而是從CMOS晶體管開關(guān)陣列中直接讀取的，可增加取像的靈活性,。而CCD絕無(wú)此功能,。
速度的對(duì)比
由上知,，CCD成像器件需在二、三,、四相時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖的控制下,，以行為單位一位一位地輸出信息，所以速度較慢,。
而CMOS成像器件在采集光電圖像信號(hào)的同時(shí)就可取出電信號(hào),，它并能同時(shí)處理各單元的圖像信息，所以速度比CCD成像器件快得多,。由于CMOS成像器件的行,、列電極可以被高速地驅(qū)動(dòng)，再加上在同一芯片上做A/D轉(zhuǎn)換,，圖像信號(hào)能快速地取出,，因此它可在相當(dāng)高的幀速下動(dòng)作。如有些設(shè)計(jì)用來(lái)做機(jī)器視覺的CMOS,，聲稱可以高達(dá)每秒1000個(gè)畫面的幀速,。
電源及耗電量的對(duì)比
由于CCD的像素由MOS電容構(gòu)成，讀取電荷信號(hào)時(shí)需使用電壓相當(dāng)大(至少12V)的二相或三相或四相時(shí)序脈沖信號(hào),，才能有效地傳輸電荷,。因此CCD的取像系統(tǒng)除了要有多個(gè)電源外，其外設(shè)電路也會(huì)消耗相當(dāng)大的功率,。有的CCD取像系統(tǒng)需消耗2~5W的功率,。
而CMOS光電成像器件只需使用一個(gè)單電源5V或3V，耗電量非常小,，僅為CCD的1/8~1/10,，有的CMOS取像系統(tǒng)只消耗20~50mW的功率。
成像質(zhì)量的對(duì)比
CCD成像器件制作技術(shù)起步早,，技術(shù)成熟,，采用PN結(jié)或二氧化硅(sio2)隔離層隔離噪聲，所以噪聲低,，成像質(zhì)量好,。
與CCD相比，CMOS的主要缺點(diǎn)是噪聲高及靈敏度低,，因?yàn)镃MOS成像器件集成度高,，各光電元件、電路之間距離很近,，相互之間的光,、電、磁干擾嚴(yán)重，噪聲對(duì)圖像質(zhì)量影響很大,，開始很長(zhǎng)一段時(shí)間無(wú)法進(jìn)入實(shí)用,。后來(lái)，噪聲的問題用有源像素(Active Pixel)設(shè)計(jì)及噪聲補(bǔ)正線路加以降低,。近年,，隨著CMOS電路消噪技術(shù)的不斷進(jìn)展，為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS成像器件提供了良好的條件,。已有廠商聲稱,，所開發(fā)出的技術(shù)，成像質(zhì)量已不比CCD差,。
CMOS成像器件的靈敏度低，是因?yàn)橄袼夭糠置娣e被用來(lái)制作放大器等線路,。在固定的芯片面積上,，除非采用更精細(xì)的制造工藝，否則為了維持相當(dāng)水準(zhǔn)的靈敏度,，成像器件的分辨率不能做得太高(反過來(lái)說(shuō),，固定分辯率的傳感器，芯片尺寸無(wú)法做得太小),。但目前,，利用0.18μm 制造技術(shù)己開發(fā)出了4096×4096超高分辨率的CMOS圖像傳感器。