CCD, nebo CMOS – srovnání technologií

CCD (charge coupled device) a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) jsou typy obrazových snímačů, se kterými se můžete setkat ve všech současných digitálních  kamerách.
Obě technologie nabízejí to samé, ale každá trošku jiným způsobem.

Zakladatel DALSA Dr. Savvas Chamberlain, byl při objevení obou technologií v sedmdesátých letech a právě on postavil za mnohem progresivnější vývoj čipů CCD. Až silná konkurence v současné době společně s výrazným zlepšením technologií výroby polovodičů, umožnila prosazení a zlepšení technologii CMOS.

Oba čipy snímají světlo a převádějí ho na elektrické pulsy. Oba k tomu používají k tomu fotocitlivé buňky umístěné po ploše čipu.

První rozdíl se objevuje při zpracování dat z čipu.:

CCD nemá v okolí buňky žádnou elektroniku a signály odchází postupně z jednotlivých buněk do řídící elektroniky.

CMOS disponuje u každé buňky jednoduchým obvodem, který se stará o zesílení a přenos signálu do procesoru pro každou buňku zvlášť.

A proto je světlocitlivá plocha jednotlivých buňek na CMOS menší než u CCD, ale na druhou stranu to umožňuje zmenšení balíčku obvodů, které musejí signál zpracovávat po odchodu ze snímače.

CMOS technologie je tedy celkově méně náročná na prostor, ale i na odběr elektrické energie.

Technologie výroby CCD patří mezi mnohem náročnější a umí ji jen několik málo světových výrobců. Naproti tomu CMOS lze kompletovat na “jakékoliv” výrobní lince pro polovodiče a její produkce je proto o mnoho levnější. To ale samozřejmě neplatí pro specializované čipy CMOS s velkým rozlišením, které se výrobní složitostí plně vyrovnají CCD.

V době rychlého vývoje snímacích čipů, který způsobil především boom digitálních kamer, se za posledních pět let stalo opravdu mnoho. Především CMOS, který byl vždy považován za méně kvalitní dozrál a stal se plnohodnotným konkurentem CCD.

Srovnání některých parametrů

Responsivity
CCD průměrná
CMOS nadprůměrná
Dynamický rozsah
CCD nadprůměrný
CMOS průměrný
Rovnoměrnost pokrytí
CCD poskytuje mnohem lepší rovnoměrnost pokrytí plochy snímače, než CMOS
CMOS průměrný
Použití výřezu (Windowing)
CCD – jen omezené použití
CMOS – umožňuje
Rychlost
CCD – průměrná
CMOS – nadprůměrná

Jak vyplývá z předcházejících informací, tak není ani jedna technologie jednoznačně lepší. Každá má své plusy i mínusy. Současnost však ukazuje, že většina výrobců digitálních kamer, využívá pro levnější (i když kvalitní) varianty snímací čipy CMOS a tyto čipy se již pozvolna usidlují i u kamer vyšší třídy.

Reálné porovnání snímků z CCD a CMOS kamery: