CMOS 이미지 센서와 CCD 이미지 센서의 차이점
CMOS 구조는 상대적으로 단순하고 기존의 대규모 직접 회로 생산 공정과 유사하여 생산 비용을 절감할 수 있습니다. CMOS 센서는 빛에 의해 발생한 전자를 전압 형태로 변환해 전송하며 CCD 센서는 전자 형태의 신호를 직접 전송하는 방식입니다. CMOS 센서가 감도가 높으며 빠르고 전력 효율성이 뛰어납니다.
두 개의 이미지 센서의 작동 원리에서 볼 수 있듯 이 CCD (Charge Coupled Device)는 화질이 우수하지만 복잡한 제조 공정으로 소수의 제조사만 생산을 합니다. 비용이 높습니다. 특히 대형 CCD의 경우 고가입니다. 동일한 해상도에서 CMOS (Complementray Metal-Oxide Semiconductor)은 CCD보다 저렴하지만 CMOS 소자에서 생성되는 화질은 CCD보다 낮습니다.
CCD와 비교해서 CMOS의 주요 장점은 전력 소비가 낮습니다. 다이오드로 구성된 CCD와 달리 CMOS 회로는 정적 전력 소비가 거의 없으며 회로가 켜져 있을 때만 전력을 소비합니다. 따라서 CMOS의 전력 소비는 일반 CCD의 1/3에 불과합니다. CMOS의 주요 문제점은 빠르게 변하는 이미지를 처리할 때 잦은 전류 변화로 인해 과열된다는 점입니다. 암전류가 잘 차단될 경우 큰 문제는 없으며 차단이 되지 않을 경우 노이즈가 나타나기 쉽습니다.
또한 CMOS와 CCD 센서의 이미지 데이터 스캐닝 방식은 큰 차이점이 있습니다. 예를 들어 해상도가 300만 픽셀인 경우 CCD 센서는 연속해서 300만개의 전하를 스캔합니다. 스캔 방식은 매우 간단합니다. 비유를 하자면 한 사람이 다음 사람에게 양동이를 전달하는 것처럼 마지막 데이터 스캔이 완료되면 신호를 증폭합니다. CMOS 센서는 각 픽셀에 전하를 전기 신호로 변환하는 증폭기가 있습니다.
따라서 CMOS 센서는 픽셀을 기반으로 신호를 증폭할 수 있습니다. 이 방법은 잘못된 전송 작업을 방지할 수 있어 소량의 에너지 소비로 빠른 데이터 스캔을 수행할 수 있으며 노이즈도 감소합니다.
* CMOS 센서의 장점 : 높은 해상도, 적은 전력 소비량, 가격대비 뛰어난 성능