2024年4月21日发(作者：伟颜)
移动终端CMOS影像传感器介绍
一、技术背景
相机已经成为手机上最重要的功能之一，这不仅仅是数量上的普
及，在易用性及成像质量上，只能手机已经空前的挤压了普通数码相
机的生存空间。或许连诺基亚都没有想到，积累了170多年的成像技
术，在小小的手机上，竟然可以被消化得如此之快。而且成为了各个
厂家为自己立身正名的战场。
由于成像已成为产品主打性能，移动终端图像技术受到了空前的
关注。作为成像技术三大模块——影像传感器（CMOS/CCD）、光学镜
头（Optical Lens）和影像处理器（ISP）——之首，影像传感器为
传感器家族贡献各类尖端科技，而移动终端用影像传感器在时代背景
下更显夺目，我们主要从传感器原理，影像传感器旗舰品牌SONY相
关内容对移动终端用CMOS影像传感器进行了解。
现代相机的感光元件大致可以分为两类：CCD（电荷耦合）元件、
另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。与传统相机相比，传
统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”
就是其成像感光元件，感光元件就是数码相机的不用更换的“胶卷”
而且是封装与相机之中，不可拆卸，因此感光元件可以说就是数码相
机的心脏。
CCD（Charge Coupled Device），中文名字叫电荷耦合器，是一
种特殊的半导体材料。它由大量独立的光敏元件组成，这些光敏元件
通常是按矩阵排列的。光线透过镜头照射到CCD上，并被转换成电荷，
每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。当你按动快门，CCD
将各个元件的信息传送到模/数转换器上，模拟电信号经过模/数转换
器处理后变成数字信号，数字信号以一定格式压缩后存入缓存内，此
时一张数码照片诞生了。然后图像数据根据不同的需要以数字信号和
视频信号的方式输出。
CMOS即互补金属氧化物半导体，它在微处理器、闪存和ASIC（特
定用途集成电路）的半导体技术上占有绝对重要的地位。CMOS和CCD
一样都是可用来感受光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这
两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来
实现基本的功能。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录
和解读成影像。
CMOS相比CCD最主要的优势就是非常省电。CMOS 电路几乎没有
静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS
的耗电量只有普通CCD的1/3左右。
CMOS与CCD 结构上主要区别在于CCD是集成在半导体单晶材料
上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，他们的工
作原理是相类似的。光线经由镜头聚焦到感光元件上，感光元件将光
信号转换为电信号，电信号通过A/D转化为数字信号，再由相机中的
处理器变换为我们肉眼所能见到的图像。
如今大部分相机都使用了成本相对低廉，高感光度情况下成像优
异的CMOS来作为其心脏，当然也包括几乎全部带有照相功能的智能
2024年4月21日发(作者：伟颜)
移动终端CMOS影像传感器介绍
一、技术背景
相机已经成为手机上最重要的功能之一，这不仅仅是数量上的普
及，在易用性及成像质量上，只能手机已经空前的挤压了普通数码相
机的生存空间。或许连诺基亚都没有想到，积累了170多年的成像技
术，在小小的手机上，竟然可以被消化得如此之快。而且成为了各个
厂家为自己立身正名的战场。
由于成像已成为产品主打性能，移动终端图像技术受到了空前的
关注。作为成像技术三大模块——影像传感器（CMOS/CCD）、光学镜
头（Optical Lens）和影像处理器（ISP）——之首，影像传感器为
传感器家族贡献各类尖端科技，而移动终端用影像传感器在时代背景
下更显夺目，我们主要从传感器原理，影像传感器旗舰品牌SONY相
关内容对移动终端用CMOS影像传感器进行了解。
现代相机的感光元件大致可以分为两类：CCD（电荷耦合）元件、
另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。与传统相机相比，传
统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”
就是其成像感光元件，感光元件就是数码相机的不用更换的“胶卷”
而且是封装与相机之中，不可拆卸，因此感光元件可以说就是数码相
机的心脏。
CCD（Charge Coupled Device），中文名字叫电荷耦合器，是一
种特殊的半导体材料。它由大量独立的光敏元件组成，这些光敏元件
通常是按矩阵排列的。光线透过镜头照射到CCD上，并被转换成电荷，
每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。当你按动快门，CCD
将各个元件的信息传送到模/数转换器上，模拟电信号经过模/数转换
器处理后变成数字信号，数字信号以一定格式压缩后存入缓存内，此
时一张数码照片诞生了。然后图像数据根据不同的需要以数字信号和
视频信号的方式输出。
CMOS即互补金属氧化物半导体，它在微处理器、闪存和ASIC（特
定用途集成电路）的半导体技术上占有绝对重要的地位。CMOS和CCD
一样都是可用来感受光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这
两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来
实现基本的功能。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录
和解读成影像。
CMOS相比CCD最主要的优势就是非常省电。CMOS 电路几乎没有
静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS
的耗电量只有普通CCD的1/3左右。
CMOS与CCD 结构上主要区别在于CCD是集成在半导体单晶材料
上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，他们的工
作原理是相类似的。光线经由镜头聚焦到感光元件上，感光元件将光
信号转换为电信号，电信号通过A/D转化为数字信号，再由相机中的
处理器变换为我们肉眼所能见到的图像。
如今大部分相机都使用了成本相对低廉，高感光度情况下成像优
异的CMOS来作为其心脏，当然也包括几乎全部带有照相功能的智能