图像传感器

感光元件，是一种将光学影像转换成电子信号的设备，广泛应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号，如摄像管（）。如今，图像传感器主要分为感光耦合元件（）和互补式金属氧化物半导体有源像素传感器（）两种。

CMOS与CCD的对比 

如今，大多数数码相机采用了CMOS感光元件。这两种类型的感光元件都能够完成選取影像、转换电子訊號的任务。

CCD感光元件是一个基于模拟信号的设备。当光投射到其表面时，将有信号电荷产生。电荷信号可以转换成电压，并按指定的时序将图像信息输出。数码相机主板上的其他电路将把这信号转换成数字信号，以便微处理器进行处理。

而CMOS图像传感器是一类利用CMOS半导体的有源像素传感器。每个光电传感器附近都有相应的电路直接将光能量转换成电压信号。与CCD不同的是，它并不涉及信号电荷。在主板上可能也需要模拟数字转换器将它的输出信号转换成数字信号。

上述两种影像传感技术，在影像品質上并没有太大的优劣之分。CCD传感器在接收强光照射时，对于“纵向涂片”（）效应过于敏感，导致信号过载；高端的CCD则通过技术手段缓解了这一问题。不过，CMOS传感器则会因为果冻效应（）产生一些不必要的效应。

同等条件下，CMOS图像传感器所用的元件数相对更少，从而功耗较低，数据吞吐速度也比CCD更高。由于数码相机CMOS图像传感器可以直接制作在主板电路上，因此它的信号传输距离较CCD短，电容、电感和寄生延迟降低。另外，資料输出采用X-Y寻址方式，速度更快。CCD的数据输出速率一般不超过每秒70百万像素，而CMOS则可以达到每秒100百万像素。然而，CCD图像传感器在工艺、制造方面更加成熟，因此在市场上与CMOS图像传感器并驾齐驱。此外，CMOS的制造成本比CCD传感器低。

有一种混合CCD/CMOS架构，由CMOS資料输出集成數位電路与一片CCD图像传感衬底接合在一起。这项技术是为红外线观察而发展，现在转而用于基于硅的探测器技术。另外一个途径是采用非常精细的CMOS技术来实现将CCD以CMOS的结构安装。通过在单独的多晶硅（）栅极之间安置非常小的间隙，这项技术有望实现。上述的混合传感器尚处于研究阶段，可以推动CCD和CMOS两种不同技术的共同发展。

但是由於CMOS成像技術不斷提升，消費型數碼相機以及數碼中片幅產品都廣泛採用CMOS，使CCD在市場的佔有率於2010年代起不斷下降，穩執CCD牛耳的索尼更宣布於2017年停產CCD，目前的消费电子产品市场上已经没有了CCD的踪影。

性能参数 

有许多参数被用来评价图像传感器的性能，包括动态范围、信噪比以及低光照灵敏度等。对于同等级别的传感器，当其尺寸提高后，信噪比和动态范围一般都会得到提升。

颜色的分辨 
彩色图像传感器，按其对色彩的分辨方式可分成以下几大类：
 拜爾（Bayer）傳感器，一種廉價也最常見的圖像傳感器，使用拜爾濾色鏡讓不同的像素點只對紅、藍、綠三原色光中的其中一種感光，這些像素點交織在一起，然後通過去马赛克（demosaicing）內插來恢復原始影像。
 Foveon X3 传感器，用于某些適馬（Sigma）及宝丽来数码照相机。它的每一像素点都有三重传感器，可以对所有颜色感光。 
 3CCD 传感器，如某些松下数码照相机，或者是摄像机（Camcorder），通过双色棱镜分光，并采用3块独立的CCD传感器，一般认为图像还原品质最好但价格比较昂贵。

专用的图像传感器 
在热成像仪、多光谱图像（）、喉镜（）、伽马相机（）、X射线传感器以及一些天文学的研究应用领域，还采用了专用的图像传感器。

數位相機中使用的感光元件列表

参考文献

外部連結 

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