攝像機用來成像的感光元件叫做Image Sensor或Imager。目前廣泛使用的2種Image Sensor是CCD和CMOS Image Sensor（CIS）。在數碼攝影機市場上已經廣泛應用了CCD技術，但是CCD需要消耗大量的能量和相當多的支持晶片。所以CMOS Image Sensor應運而生。其每個像素都可以進行自己的電荷轉換，從而顯著減少產生圖像所需要的能量和支持電路。此外，CMOS Image Sensor採用與大多數微處理器和存儲器晶片相同的材料和技術製造，使其更容易製造並且更具成本效益，所以被手機以及其它移動產品廣泛使用。
CMOS Sensor 原理
CMOS 是英文Complementary Metal Oxide Semicondutor (互補金屬氧化物半導體)的縮寫，這是一種主流的半導體工藝，具有功耗低、速度快的優點，被廣泛地用於製造CPU、存儲器和各種數字邏輯晶片。基於CMOS 工藝設計的圖像傳感器叫做CMOS Image Sensor（CIS），與通用的半導體工藝尤其是存儲器工藝相似度達到90%以上。
CMOS圖像傳感器採用CMOS開關來切換各個光電二極體的信號，每一個像元由一個光電二極體和一個CMOS開關構成。當行驅動電路選中某一行時，此行像元輸出信號的CMOS開關導通，其餘行的CMOS開關不導通，此行像元的光電信號傳輸到列選多路器。列選多路器也是由一系列的CMOS開關構成，依次將此行的信號順序聯接到輸出端，完成一列信號的順序讀出。
CCD圖像傳感器
CCD 器件實質上是一種模擬移位寄存器。其原理是在時鐘的控制下，將信號電荷由一個勢阱轉移到另一個勢阱，從而實現模擬信號的移位轉移。CCD 圖像傳感器利用CCD 器件的信號轉移功能來實現電掃描。信號的多路轉換由垂直轉移CCD 器件及水平轉移CCD 器件兩部分組成。在實際的CCD圖像傳感器中，光電轉換器件與垂直CCD 器件是集成在一起的。垂直CCD 器件將每一行的光電二極體信號順次轉移到水平CCD器件上；而水平CCD器件將這一行信號轉移到輸出端。重複以上過程，形成一場圖像信號。
CCD與CMOS圖像傳感器的比較
CCD 器件通常只有一個電荷-電壓轉換器（Charge-Voltage Converter），當Sensor讀出像素數據時，每一行像素中積累的電荷需要在行電壓的控制下一步步“蠕動”到下一行，直到最終抵達陣列所屬的行緩衝（Row Buffer），然後開始在列電壓的控制下繼續一步“蠕動”到陣列出口處的電荷-電壓轉換器，完成讀出過程。CCD的一個主要優點在於所有像素共享同一個電荷-電壓轉換器，所以像素一致性非常好。相比之下CMOS每個像素都有自己專用的電荷-電壓轉換器，一致性很不容易控制。當CCD像素數多於200萬時，所有像素共用一個電荷-電壓轉換器會嚴重影響讀出速度，所以此時會考慮把像素設計成兩個或四個陣列，每個陣列配備專用的行緩衝和電荷-電壓轉換器，可以成倍加快讀出速度。
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