CCD VS CMOS
どちらが良いですか？それは複雑です......
CMOSイメージャとCCDイメージャの相対的な利点について多くのことが書かれています。ほとんどの人が明確な結論が見えないまま覚えている限り、議論は続いているようです。トピックは静的ではないので、決定的な答えがとらえどころのないことは驚くべきことではありません。技術と市場は進化し、技術的に実現可能なものだけでなく、商業的に実行可能なものにも影響を及ぼします。イメージャのアプリケーションはさまざまであり、要件も異なります。一部のアプリケーションはCMOSイメージャによって最適に提供され、一部はCCDによって提供されます。この記事では、さまざまな状況を調べ、あまり知られていない技術的なトレードオフのいくつかを説明し、コストの考慮事項を図に導入することによって、議論を明確にすることを試みます。
はじめに
CCD（電荷結合デバイス）とCMOS（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサーは、画像をデジタルでキャプチャするための2つの異なるテクノロジーです。それぞれに固有の長所と短所があり、さまざまなアプリケーションで利点があります。
どちらのタイプのイメージャも、光を電荷に変換し、それを電子信号に処理します。CCDセンサーでは、すべてのピクセルの電荷が非常に限られた数の出力ノード（多くの場合1つだけ）を介して転送され、電圧に変換されてバッファリングされ、アナログ信号としてオフチップに送信されます。すべてのピクセルを光のキャプチャに充てることができ、出力の均一性（画質の重要な要素）は高くなります。CMOSセンサーでは、各ピクセルに独自の電荷から電圧への変換があり、センサーには多くの場合、増幅器、ノイズ補正、およびデジタル化回路も含まれているため、チップはデジタルビットを出力します。これらの他の機能は、設計の複雑さを増し、光の捕捉に利用できる領域を減らします。各ピクセルが独自の変換を行うと、均一性は低くなりますが、超並列でもあります。
CCDとCMOSイメージャはどちらも1960年代後半と1970年代に発明されました（DALSAの創設者であるDr. Savvas Chamberlainは、両方の技術の開発のパイオニアでした）。CCDが支配的になったのは、主に、利用可能な製造技術ではるかに優れた画像が得られたためです。CMOSイメージセンサーは、当時のシリコンウェーハファウンドリが提供できるよりも高い均一性と小さな機能を必要としていました。1990年代になって初めて、設計者がCMOSイメージャの主張を再開できるようになるまでリソグラフィが開発されました。CMOSへの新たな関心は、消費電力の削減、カメラオンチップ統合、および主流のロジックとメモリデバイス製造の再利用による製造コストの削減への期待に基づいていました。これらのメリットを実際に実現すると同時に、高品質の画質を実現するには、はるかに多くの時間と費用がかかります。
