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目前影像感測元件主要分為兩種：一為日商所長期掌握的CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)，一為CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補式金屬氧化半導體），影像感測元件普遍應用在各種影像產品的應用中，包括數位相機、PC Camera、攝錄影機、手機或PDA的數位相機裝置、保全攝影、汽車使用的攝影裝置、未來的生物科技應用、檢測系統等等，此兩種感測元件的特性各有不同，各有其適用的應用領域，主要是看各應用市場的規格要求而定，不過由於CMOS影像感測器具有成本低、輕薄短小的優勢，其應用範圍相對較廣，使用比率也有逐漸擴大的趨勢。

成像原理

兩種感測器的基本材質均為半導體，CCD成像原理為：當快門一開一闔後，其影像的光線即照射在CCD元件表面上，透過光電效應後，元件將產生電荷，若光線越強，所產生的電荷就越多，這些電荷就成為判斷光線強弱大小的依據，在CCD 元件後方連接線路，將這些電荷傳輸至緩衝器（電荷儲存器）中，由底端的線路導引輸出至 CCD 旁的放大器進行放大，再串聯 ADC（類比數位資料轉換器） 輸出，形成一筆完整畫面的資料。

CMOS之外觀與CCD幾無二致，但製造技術並不相同，CMOS類似一般晶片，為矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶 – 電） 和 P（帶 + 電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶片紀錄和解讀成影像。所不同的是，CCD在所有電荷傳輸完後再作一次性的放大，但CMOS則在每一個畫素的旁邊就放置了訊號放大器，由於放大器數量繁多，無法保證每一畫素的放大效果一致，因而有容易出現雜訊的缺點，尤其在處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象，更使得雜訊難以抑制。

特性差異分析

由於CCD與CMOS結構上的不同，造成兩者在感光度、成本、解析度、雜訊、耗電量等等之差異。

1. ISO 感光度差異：CMO在每一畫素中除了感光區外，還有放大器與A/D轉換線路，因而感光區面積受到壓縮，相對於同尺寸、同畫素之CCD而言大，其感光度低於CCD。

2. 成本差異：CMOS 為半導體標準製程，具有高度系統整合的優勢，可將所有周邊功能整合在單晶片中，而且CMOS可利用現有的半導體設備製作，不需額外的投資設備，品質與性能可隨著應用半導體技術的提升而進步，由於全球半導體產能龐大，其成本有進一步壓縮的空間。相對的，CCD由於結構較為複雜，因而製造良率低，且需要另家傳輸通道以及ADC等周邊設備，成本相對較高。

3. 解析度差異：在第一點『感光度差異』中，由於 CMOS 每個畫素的結構比 CCD 複雜，其感光開口不及CCD大， 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優於CMOS。

4. 雜訊差異：由於CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器，如果以百萬畫素計，那麼就需要百萬個以上的 ADC 放大器，雖然是統一製造下的產品，但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大器的CCD，CMOS最終計算出的雜訊就比較多。

5. 耗電量差異：CMOS當光電效應產生時及產生電流訊號，直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD必須外加電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道，因而耗電量上CCD大於CMOS。

市場預估

根據光電科技工業協進會的推估，2005年全球CCD市場為1.95億個，YoY+18%，市場值為32.88億美元，YoY+11%。CCD全球市場需求已經趨緩，成長性不若往年強勁，其中以手機相機受到CMOS的替代影響最為明顯。

2005年全球CMOS市場為1.88億個，YoY+29%，市場值為11.21億元，YoY+19%。未來CMOS需求量預估仍呈現高度成長，但產值方面成長性將低於產量。

趨勢比較

由於CCD的成像品質高，一直以來均為數位相機、攝影機的主流規格，而數位相機持續走向高畫素的趨勢也CCD持續發展的有利因素，但就輕薄短小、省電、應用面以及成本面的趨勢來看，則有利於CMOS的發展，在市場競爭後的趨勢研判，CMOS有逐漸凌駕CCD的態勢。

CMOS目前仍以低階產品為主，應用範圍涵蓋數位相機、手機相機、攝影機、PC Camera、安全監控系統、車用系統等。不過由於技術持續提升，逐漸可見到CMOS在高階產品方面的應用，例如Canon EOS 單眼數位相機系列，畫素達 1000萬仍採用CMOS sensor；而Samsung 除了在2005年展出了500萬素的手機相機模組外，也宣稱將在2007年開始量產300萬畫素的CMOS sensor。CMOS目前已幾乎囊括所有在手機相機的市場，並逐漸滲透數位相機中高階市場，早期發展CCD的廠商如Sony、Sharp、Matsushita等，因畫素提升的效益遞減之後，一方面固守CCD外，也積極切入CMOS的發展。

CMOS主要發展廠商為Micron、Samsung、Omini Vision等，加上日系CCD為主的廠商加入，市場競爭日益激烈，尤其Micron、Samsung兩家以擴產降低成本見長的DRAM廠積極發展下，產品單價持續有下滑的壓力，不過也因產品性能持續提升，而刺激CMOS應用滲透持續提高。