CCD vs. CMOS

CMOS und CCD Bildsensoren wandeln Bilder (Licht) in elektronische Signale um. CCD-Sensoren sind etwas billiger und die ältere, ausgereiftere Technologie. CCD- und CMOS-Sensoren sind anfällig für unterschiedliche Probleme - CCD-Sensoren sind anfälliger für vertikale Verschmierungen durch helle Lichtquellen, während CMOS-Sensoren für Schräglage, Wackeln und teilweise Belichtung anfällig sind. Keine der beiden Technologien ist jedoch in allen Bildqualitäten ein klarer Gewinner.

Vergleichstabelle

CCD versus CMOS-Vergleichstabelle

CCD	CMOS
Akronym	Geladene Paargeräte	Kostenloser Metalloxid-Halbleiter
Kosten	Teurer	Billiger
Verschlusstyp	Global	Rollen
Neigung	Nein	Ja
Flattern	Nein	Ja
Teilbelichtung	Nein	Ja
Vertikaler Abstrich	Ja	Nein
Lärm	Weniger	Mehr
Energie-Effizienz	Weniger effizient	Effizienter

Inhalt: CCD vs. CMOS

• 1 Shutter-Unterschiede - Globaler Roll-Shutter
• 2 Vertikaler Abstrich
• 3 Leistung von CMOS- und CCD-Sensoren
• 4 Wie soll ich wählen?
• 5 Zuverlässigkeit
• 6 beliebte Kameras
• 7 Referenzen

Ein CMOS-Bildsensor in einer Kamera

Shutter-Unterschiede - Globaler Roll-Shutter

CCDs verwenden einen globalen Verschluss, der das gesamte Bild gleichzeitig belichtet. Dies kann zu Unschärfen führen, wenn während der Belichtung eine Bewegung im Bild auftritt. Eine hohe Verschlusszeit verhindert dieses Problem.

CMOS-Sensoren sind mit „Rollläden“ ausgestattet, die unterschiedliche Teile des Rahmens zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigeben. Dies kann zu Schräglagen, Wackeln und teilweiser Belichtung in Fotos führen.

Bei gut beleuchteten Bedingungen verursachen die Unterschiede bei den Verschlussmechanismen keine Probleme. In schwach beleuchteten Bereichen oder bei langsam flimmerndem Licht kann jedoch ein dunkler Balken (bei Videoaufnahmen) mit einem CMOS-Sensor durch Ihr Material rollen. Ein weiteres Risiko besteht darin, dass das Bild bei Verwendung eines Blitzes in eine dunkle und helle Hälfte zerlegt erscheint.

Vertikaler Abstrich

CCD-Sensoren sind anfälliger für vertikale Verschmierung durch helles Licht, wenn der Sensor überlastet wird, während High-End-CMOS-Sensoren nicht unter diesem Problem leiden.

Ein CCD-Sensor auf einer Leiterplatte.

Leistung von CMOS- und CCD-Sensoren

CCD-Sensoren erzeugen qualitativ hochwertige Bilder mit geringem Rauschen (Körnung). Sie sind lichtempfindlicher. CCD-Sensoren verbrauchen jedoch etwa 100-mal mehr Energie als vergleichbare CMOS-Sensoren.

CMOS-Bilder neigen zu mehr Rauschen und benötigen mehr Licht, um Bilder mit der richtigen Belichtung zu erzeugen. CMOS-Sensoren sind jedoch wesentlich energieeffizienter, was zu einer längeren Lebensdauer der Batterie führt und sich mit der Zeit in der Qualität der CCD nähert.

Wie man wählt

CCDs sind vorzuziehen, wenn Sie auf qualitativ hochwertige Bilder mit vielen Pixeln fokussieren möchten und eine hervorragende Lichtempfindlichkeit benötigen. CMOS-Sensoren sind für Hochgeschwindigkeitskameras zu bevorzugen, da sie ihr Material schneller scannen und auslagern können.

Zuverlässigkeit

Obwohl CCD früher zuverlässiger war als CMOS, gibt es derzeit keinen Unterschied zwischen den beiden Sensortypen hinsichtlich der Zuverlässigkeit.

Beliebte Kameras

CMOS-Kameras sind beliebter - nur zwei der 15 meistverkauften Kameras von Amazon verwenden CCD-Sensoren.

Verweise

• Wikipedia: Bildsensor
• Wie funktionieren Bildsensoren?
• Sensorartefakte und CMOS-Rolling Shutter
• CCD und CMOS für professionelle Videoaufnahmen - B & H