在CMOS攝像器件中，電信號是從CMOS晶體管開關(guān)陣列中直接讀取的，而不需要象CCD那樣逐行讀取。

由上基本結(jié)構(gòu)與原理可知，從成像器件本身的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)看，兩者是不同的。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)對比

面陣CCD的成像點為X—Y縱橫矩陣排列，而每個成像點由一個光電二極管和其轉(zhuǎn)移控制的一個鄰近電荷存貯區(qū)(暫存區(qū))組成。由于排列和組成方式不同，面陣CCD有幀轉(zhuǎn)移型、行間轉(zhuǎn)移型、幀行間轉(zhuǎn)移型、線轉(zhuǎn)移型與虛向型等。當(dāng)光電二極管將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電荷圖像(電荷數(shù)量與光強度成正比)貯存于勢阱中時，通過轉(zhuǎn)移控制很快轉(zhuǎn)移到緩存區(qū)和電荷傳輸方向的移位寄存器中，然后通過二或三或四相時鐘驅(qū)動脈沖向輸出端一位位轉(zhuǎn)移，經(jīng)輸出電路電荷/電壓轉(zhuǎn)換和放大器輸出視頻信號。這種構(gòu)造產(chǎn)生的圖像具有低噪聲、高性能的特點，但需要二或三或四相時鐘驅(qū)動、柵偏壓、轉(zhuǎn)移控制及復(fù)位脈沖等，因此整個構(gòu)造復(fù)雜，增大了耗電量，也增加了成本。

而CMOS成像器的構(gòu)造如同一個存貯器，它將數(shù)字邏輯電路、時鐘及A/D轉(zhuǎn)換等在同一加工程序中集成在一起。每個成像點包含一個光電二極管，一個電荷/電壓轉(zhuǎn)換、一個重新設(shè)置和選擇管與一個放大器。整個成像器上復(fù)蓋計時應(yīng)用和讀取信號的金屬互連器以及縱向排列的輸出信號互連器，信號讀取通過簡單的X-Y尋址技術(shù)直接從開關(guān)放大陣列中直接讀出，比CCD快和方便。

從成像器在產(chǎn)品應(yīng)用上的外部結(jié)構(gòu)對比

CCD成像器需有外圍驅(qū)動電路才能工作，它僅能輸出模擬電信號，這種信號要經(jīng)后續(xù)的地址譯碼器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，圖像信號處理器處理，集成度非常低。如由面陣CCD構(gòu)成的數(shù)碼相機通常有六個芯片，有的多達八片，最少也要三片，從而使體積不能減小，制作成本較高。

而CMOS成像器不需要外圍驅(qū)動電路，它是將光電二極管、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上，而且制造加工只需采用半導(dǎo)體廠家生產(chǎn)集成電路的流程即可。若構(gòu)成數(shù)碼相機，可將數(shù)碼相機的所有部件都集成到這一塊芯片上，即“單芯片相機”。因此，采用CMOS芯片的光電圖像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，不但能降低系統(tǒng)的整體成本與組裝所需的時間，而且還大大縮小系統(tǒng)的體積和復(fù)雜度。

CMOS與CCD在制造工藝與設(shè)備上的對比

由于CCD成像器的信號需要一行一行地讀出，這樣，在離輸出放大器較遠的像素，電荷必須經(jīng)過多次傳輸才能被讀出，因此在CCD成像器件的制作上，必須使每個像素都完美無缺(即完好無損)，否則某一列的信號便無法完整地讀出。此外，每次電荷的傳輸還必須非常干凈，即電荷傳輸效率要非常高，否則會因電荷的屯積而造成影像污點。因此，雖然CCD的材料是硅芯片，但必須要有特殊的制造工藝技術(shù)與設(shè)備，并且還要累積相當(dāng)?shù)闹圃旖?jīng)驗，才能確保高像素的正品率及高的電荷傳輸效率。所以CCD的生產(chǎn)極易由少數(shù)廠商所壟斷。

而CMOS成像器件的制作比較簡單、容易，因為它只需要使用一般的半導(dǎo)體制造工藝與設(shè)備，不必自備昂貴的半導(dǎo)體制造工藝設(shè)備。只需將CMOS線路設(shè)計好，請一些半導(dǎo)體廠代為加工即可。因此，CMOS成像器件在開發(fā)及制造成本上很具競爭力。

CMOS與CCD在技術(shù)性能上的對比

信息讀取方式的對比

CCD光電成像器件存貯的電荷信息，需要在二相或三相或四相時鐘驅(qū)動脈沖的控制下，一位一位地實施轉(zhuǎn)移后逐行順序讀取。

而CMOS光電成像器件的光學(xué)圖像信息經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生電流或電壓信號，這個電信號不需要像CCD那樣逐行讀取，而是從CMOS晶體管開關(guān)陣列中直接讀取的，可增加取像的靈活性。而CCD絕無此功能。