發(fā)展階段

圖像傳感器的核心功能是將自然界的光線信號轉(zhuǎn)換成電信號，所以可以稱之為電荷耦合器（這也是CCD (Charged Coupled Device)圖像傳感器名稱的由來）。常見的圖像傳感器分為CCD和CMOS兩種。在安防視頻監(jiān)控處于模擬標(biāo)清時代，CCD圖像傳感器是主流，比較有代表性的是SONY 639，673，811，都是模擬監(jiān)控時代的經(jīng)典產(chǎn)品。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，芯片技術(shù)發(fā)展，安防視頻監(jiān)控進入網(wǎng)絡(luò)高清時代以后，CCD圖像傳感器產(chǎn)品逐漸被淘汰，CMOS圖像傳感器成為主流，現(xiàn)在很難看到搭載CCD圖像傳感器的安防攝像機了。2010年起，CCD市場占有率不斷下降，2017年SONY停止生產(chǎn)CCD傳感器。在其他圖像視頻領(lǐng)域，比如機器視覺，醫(yī)療等還能看見CCD圖像傳感器的身影，特別是高級別的掃描儀以及軍方器材仍然為CCD所壟斷。

分類

圖像傳感器分為CCD和CMOS兩種。
CCD即是Charged Coupled Device，電荷耦合器。電荷耦合器件(Char ge Coupled Device )，傳感器中每一行中每一個象素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出。

CMOS即Complementary Metal Oxide Semiconductor，翻譯成中文就是互補式金屬氧化物半導(dǎo)體。與CCD不同，CMOS傳感器中每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。

CCD傳感器技術(shù)1969年由貝爾實驗室的兩個科學(xué)家發(fā)明，1971年CCD圖像傳感器誕生。2009年這兩個科學(xué)家因為對CCD發(fā)展的貢獻而榮獲諾貝爾物理獎。
CMOS技術(shù)出現(xiàn)的稍早一些，1963年由美國快捷半導(dǎo)體公司的一個工程師發(fā)明。最開始是作為一種集成電路的設(shè)計工藝，后來用這種工藝來生產(chǎn)有源像素感測器，也就是CMOS圖像傳感器。
前面分析了CCD和CMOS的結(jié)構(gòu)的不同，正是因為這種不同影響了二者各自的優(yōu)缺點。
同等條件下，CMOS使用的元器件相對少，因而功耗較低，數(shù)據(jù)吞吐速度也比CCD更快。同時，CMOS由于每個像素上都有放大器，分別讀出數(shù)據(jù)，導(dǎo)致圖像不一致性和噪聲大。而CCD僅從一個節(jié)點讀出數(shù)據(jù)，圖像一致性好，噪聲少。

CCD&CMOS比較

主要技術(shù)參數(shù)

低照：Starvis,SNR1s

寬動態(tài)：WDR/DOL-HDR/BLC

紅外：NIR

像素：分辨率，靶面尺寸

全局快門

靈敏度，信噪比

功耗

常見圖像傳感器尺寸

技術(shù)發(fā)展（以Sony為例）

2007年，Column-Parallel A/D conversion circuit-equipped CMOS image sensors。每個垂直行的像素都有一個A/D轉(zhuǎn)換器，以并行方式排列。在這種布置中，從垂直信號線讀取的模擬信號可以通過最小距離直接傳送到每一行的ADC，這減少了在模擬傳輸期間進入信號的噪聲造成的圖像質(zhì)量損失，并且加快了信號的讀出。噪聲也通過雙重噪聲消除來降低。

2009年，背照式CMOS圖像傳感器。從硅襯底的背面接收光線，增加了進光量和光損失，提高了靈敏度。

2012年，堆疊CMOS圖像傳感器。堆疊結(jié)構(gòu)，像素部分和電路部分分層，實現(xiàn)更高分辨率，更多功能，結(jié)構(gòu)更緊湊。

2015年，Cu-Cu連接器的堆疊CMOS圖像傳感器。像素芯片和邏輯電路芯片之間用銅片連接，無需通過像素芯片或特殊區(qū)域提供電氣連接，提高良片生產(chǎn)效率，生產(chǎn)更小尺寸的傳感器，擴展更多功能。

現(xiàn)在，AI sensor。在傳統(tǒng)sensor邏輯芯片層上加上AI功能，直接輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，或者可選AI模型。真正的edge AI。Sony的第一款A(yù)I cmos sensor IMX500/501。