CMOS와 CCD 이미지 센서의 차이점
두 센서 모두 각 픽셀에서 빛을 전하로 바꾸며, 차이는 그 전하를 읽어 내는 방식에 있습니다. CCD는 전하를 픽셀 단위로 옮겨 하나의 출력 증폭기로 보냅니다. CMOS 센서는 각 픽셀 안에서 전하를 전압으로 변환하고 많은 픽셀을 병렬로 읽습니다. CMOS 센서는 더 저렴하고 빠르며 전력 소모가 적고, 같은 칩에 ADC와 이미지 처리 회로를 집적할 수 있어 거의 모든 소비자 제품에서 CCD를 대체했습니다.
| 비교 항목 | CMOS 이미지 센서 | CCD 이미지 센서 |
|---|---|---|
| 판독 | 각 픽셀이 자체 증폭기를 가지며, 신호는 보통 열(column) ADC를 통해 병렬로 읽습니다 | 전하를 어레이를 따라 픽셀 단위로 이동시켜 하나 또는 소수의 출력 증폭기로 보냅니다 |
| 제조 | 표준 CMOS 계열 공정으로, 일반 반도체 팹에서 만듭니다 | 전하 전송을 위해 설계된 특수 공정 |
| 온칩 기능 | ADC, 타이밍, 이미지 처리를 집적할 수 있으며, 적층 설계에서는 로직과 메모리도 더합니다 | 대부분 센서뿐이며 주변 회로는 별도 칩입니다 |
| 소비 전력 | 낮음 | 높음. 전하 전송에 고속 클록과 여러 공급 전압이 필요하기 때문입니다 |
| 속도(프레임 레이트) | 높음. 병렬 판독 덕분입니다 | 낮음. 직렬 전송에 제한됩니다 |
| 노이즈와 균일성 | 예전에는 더 나빴지만, 핀드 포토다이오드와 상관 이중 샘플링 덕분에 지금은 비슷하거나 더 우수합니다 | 전통적으로 노이즈가 낮고 픽셀이 균일합니다 |
| 셔터 | 롤링 셔터가 흔합니다(빠른 피사체가 기울어져 보일 수 있음). 글로벌 셔터 버전은 추가 픽셀 회로가 필요합니다 | 많은 설계에서 글로벌 셔터가 기본입니다 |
| 블루밍과 스미어 | 덜 발생합니다 | 더 잘 발생합니다. 넘친 전하가 인접 픽셀로 흘러들 수 있기 때문입니다 |
| 비용 | 낮음. 대량 생산 덕분입니다 | 더 높음 |
| 대표 용도 | 스마트폰, 디지털 카메라, 차량용 카메라, 웹캠 | 과학·천문 카메라, 일부 산업·의료·우주 영상 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.