ПЗС и КМОП матрицы изображений используют две разные технологии для захвата изображений в цифровом виде. Каждая из них имеет уникальные свойства, дающие преимущества в различных приложениях. Ни одна, ни другая не превосходят друг друга, хотя поставщики, продающие только одну технологию, как правило, утверждают иное. За последние пять лет многое изменилось с обеими технологиями, и многие прогнозы, касающиеся прекращения или преобладания одной технологии оказались ложными. Нынешняя ситуация и перспективы для обеих технологий являются динамичными, вместе с тем появились новые требования к относительным преимуществам и возможностям ПЗС и КМОП матриц изображений. Оба вида датчиков преобразуют свет в электрический заряд и обрабатывают его в электронные сигналы. В ПЗС датчике каждый заряд пикселя, передаваемый через весьма ограниченное количество выходных точек (часто только одну), будет преобразован в напряжение, буферизирован, и послал вне чипа в качестве аналогового сигнала. Все пиксели могут быть использованы для улавливания света, и согласованность на выходе (один из ключевых факторов качества изображения) является высокой. В КМОП сенсоре, каждый пиксель имеет собственный заряд для преобразования напряжения, также сенсор часто включает в себя усилители, шумоподавители и оцифровывающие цепи, и в итоге подает на выход в виде цифровых битов. Эти дополнительные функции увеличивают сложность разработки и сокращают площади, предназначенные для улавливания света. Когда каждый пиксель делает свои собственные преобразования, согласованность на выходе меньше. Но чип может быть построен с минимально требуемыми функциями для выполнения основных операций. ПЗС и КМОП датчики были изобретены в конце 1960-х и 1970-х годах (основатель DALSA д-р Фан Чемберлен был пионером в разработке обеих технологий). ПЗС стала доминирующей, в первую очередь потому, что они давали намного превосходящие по качеству снимки в рамках существующих технологий. КМОП-датчик изображения требуется большую согласованность и меньший техпроцесс, чего производители кремниевых пластин не могли предоставить на тот момент. Лишь в 1990-х годах развитие литографии позволило конструкторам продолжить разработку КМОП датчиков изображений снова. Возобновление интереса к КМОП было основано на ожиданиях снижения потребляемой мощности, интеграции технологии камера-на-чипе, а также снижении затрат по изготовлению путем повторного использования основной логики и памяти устройства. Пока все эти преимущества доступны в теории, их осуществление на практике с одновременным увеличением качества изображения заняло гораздо больше времени, денег и времени на внедрение, нежели было спрогнозировано. Оба ПЗС и КМОП датчика изображений обеспечивают прекрасные изображения, когда выполнены должным образом. ПЗС традиционно обеспечивает требуемые качества в фотографической, научной и промышленной областях применения, требующих самого высокого качества изображения (при измерении квантовой эффективности и шума) и большого размера. КМОП датчики изображений обеспечивают более высокую степень интеграции (больше функций на чипе), снижение мощности (на уровне чипа), а также возможность уменьшения размера системы, но они часто требуют компромисса между качеством изображения и стоимости устройства. Сегодня нет четкого деления на типы приложений, для которых может они могут применяться. КМОП дизайнеры обратили свои усилия на достижения высокого качества изображения, в то время как ПЗС дизайнеры снизили свои требования к потребляемой энергии и пиксельным размерам. Как результат, вы можете найти ПЗС в недорогих маломощных камерах сотовых телефонов и КМОП-сенсоры в высокопроизводительных профессиональных и промышленных камерах, прямо противоречащие ранним стереотипов. Следует отметить, что производители успевающие преуспевать в обеих технологиях, почти всегда были сильными игроками с многолетним глубоким опытом разработок обоих типов датчиков. Цены соответствуют уровню чипа. Раннее КМОП сторонники утверждали, что КМОП датчики будет гораздо дешевле, потому что они могут производиться на тех же высокопроизводительных линиях изготовления кремниевых пластин, как и основная логика и микросхемы памяти. Этого не произошло. Приспособления, необходимые для хорошей производительности требовали от КМОП-дизайнеров постоянно разрабатывать специализированные, оптимизированные, со сниженым объемом смешанных сигналов производственные процессы - в значительной степени как те, которые используются для ПЗС. Доказательством этим процессам является непрерывное уменьшение литографического техпроцесса (0.35мкм, 0,25мкм, 0.18мкм ...), замедление производства и удорожание. КМОП камерам может потребоваться меньшее количество компонентов, а также меньше энергии, но они все еще требуют специальных чипов для оптимизации качества изображения, уменьшения расходов и снижение их возможностей для уменьшения потребляемой мощности. ПЗС устройства являются менее сложными, чем КМОП, поэтому они требуют меньше затрат на разработку. Процесс изготовления ПЗС также имеет тенденцию становиться более зрелым и оптимизированым. В целом, будет дешевле изготовить (и дизайн, и изготовление) ПЗС, чем КМОП датчик для специализированных высокопроизводительных приложений. Однако, размер пластин может быть доминирующим фактором, влияющим на стоимость устройства: чем больше пластина, тем больше(и дешевле) устройств она сможет разместить. 200мм является достаточным для всех КМОП устройств, в то время как ПЗС производится, как правило, по технологии 150мм. Поневоле приходится использовать технологию производства 150мм, 200мм и 300мм и для ПЗС и для КМОП. Чем выше спрос тем устойчивей ценообразование. Многие КМОП-стартапы гонятся за большими объемами, выгодными приложениями для малого бизнеса, они устанавливают цены ниже издержек, чтобы занять свою нишу в этом бизнесе. Для некоторых риски окупились, и их объемы производства, при условии достаточной разницы, оказались жизнеспособны. Но другие были вынуждены поднять свои цены, в то же время как третьи вышли из бизнеса полностью. Стартапы с высоким риском могут быть интересны для венчурных капиталистов, но клиенты требуют долгосрочной стабильности и поддержки. ПЗС и КМОП будут дополнять друг друга. Выбор по-прежнему зависит от применения и продавцов больше, нежели от технологии. "Технологически нейтральные" производители предлагают реальные решения на основе ПЗС и КМОП сенсоров.