Este documento discute as principais diferenças entre os sensores de imagem CCD e CMOS usados em câmeras de vigilância. Os sensores CCD geralmente produzem imagens de melhor qualidade e são mais sensíveis à luz, mas são mais caros de produzir. Sensores CMOS são mais baratos, mas produzem imagens com mais ruído em pouca luz. A escolha depende dos requisitos de custo e qualidade da aplicação.

1. CCD x CMOS
Publicado por Mpperes em 23/4/ 2005 (10759 leituras)
Este artigo, aborda uma discução básica sobre as vantagens e desvantagens das duas
principais tecnologias atualmente empregadas em sensores de imagem de câmeras de
CFTV.
Sensores de Imagem para Câme ras: CCD vs CMOS
Quando uma câmera é desenvolvida, existem duas tecnologias principais possíveis para o
sensor de imagem: o CCD e o CMOS. CCD e CMOS são os componentes críticos que
funcionam como o filme digital da câmera. Este artigo tem o objectivo de mostrar as
principais diferenças entre os dois tipos principais de sensores de imagem, procurando
fornecer informações úteis para a determinação do tipo mais adequado de câmera.
Tecnologia CCD
CCD é a abreviatura do termo inglês em Charge Coupled Device, como tradução próxima
teríamos Dispositivo de Carga Acoplada, que denomina a tecnologia básica de operação
do sensor, onde são transferidos sinais eléctricos referentes a linhas de acordo com a
carga de cada ponto da matriz, esta tecnologia vem sendo usada a um longo tempo na
fabricação de câmeras para CFTV, multimédia e gravação doméstica. Hoje em dia a
maioria das câmeras de qualidade possuem o CCD como sensor.
Os benefícios da utilização do sensor CCD incluem...
- Melhor sensibilidade: Os CCDs podem produzir imagens de boa qualidade mesmo em
condições de baixa iluminação. Principalmente os modelos P&B.
- Melhores cores e imagem mais nítida: Nos últimos anos os sensores CMOS tem
reduzido a lacuna tecnológica entre as duas tecnologias. Porém o CCD se mantém
superior e será a melhor opção para os próximos anos.
- Nível de qualidade alto e padronizado: Tipicamente o desvio de características entre
dois CCDs do mesmo modelo são mínimos.
- Baixo nível de ruído de fundo: Um CCD produz muito menos ruído de fundo do que um
sensor CMOS.

2. Algumas desvantagens da tecnologia CCD incluem:
- Maior custo de produção: O sensor CCD é produzido por um processo diferenciado de
maior custo; portanto a unidade tem um preço mais alto em relação aos sensores CMOS.
- Maior custo e complexidade de incorporação: É mais complexa a construção de uma
câmera baseada em sensor CCD, assim como são necessários componentes adicionais.
- Quando existe um objecto muito brilhante na cena (ex. uma lâmpada ou luz directa do
sol), o CCD pode ser ofuscar causando listras verticais acima e abaixo do objecto. Este
fenómeno é chamado “blooming and smear” (florescimento e mancha).
Tecnologia CMOS
A tecnologia CMOS é a tecnologia padrão utilizada na maioria dos chips, circuitos
integrados e semicondutores produzidos no mundo, incluindo chips de memórias,
microprocessadores e muitos outros. Isto torna a tecnologia muito mais acessível do que a
tecnologia CCD.
Algumas características do CMOS:
- Custo mais baixo graças ao processo padrão de fabricação e da não necessidade de
componentes especiais
- Em ambientes de baixa iluminação, um padrão fixo de ruído aparece. Isto pode ser visto
como pequenos pontos ou linhas de ruído na imagem.
- É mais fácil de projectar uma câmera baseada em CMOS do que em CCD. Um sensor
CMOS permite que seja produzida uma câmera com menos componentes e com tamanho
reduzido.
- Muito utilizados em Web-Cams domésticas, para pequenas aplicações de
videoconferência e chats, devido ao baixo custo.
Algumas das desvantagens da tecnologia CMOS:
- Baixa sensibilidade de iluminação: Para operar corretametne, o sensor CMOS requer
um ambiente bem iluminado.
- Maior relação de ruído do que CCDs.
- As tecnologias mais atuais de sensores CMOS, tem fornecido uma qualidade

3. razoavelmente comparavel aos CCDs mais simples. E em comparação aos sensores
CMOS anteriormente produzidos produzem uma imagem de boa qualidade com cores
mais brilhantes, melhor sensibilidade e maior nitidez na imagem.
- Alguns sensores CMOS utilizados em câmeras IP, possuem ainda a desvantagem da
imagem produzida ser escalonada pela redução de linhas e pixels. Isto significa que
enquanto uma imagem em tamanho completo (VGA, 640x480) será nítida e boa, pode
perder informações quando escalonada para 320x240 ou menos. Para resolver este
problema existe um processo chamado interpolação onde os pixels próximos são
comparados de forma a gerar um pixel baseado em vários outros proporcionando me lhor
qualidade na imagem reduzida, existe ainda embarcadas neste tipo de câmeras poderosos
chips que permitem processos avançados de compactação.
Conclusão
Nossa recomendação é a utilização de câmeras baseadas em CCD em todas as situações
onde qualidade de imagem ou sensibilidade de iluminação forem os principais requisitos.
Para aplicações onde o custo ou tamanho sejam críticos, um câmera baseada em CMOS é
normalmente a melhor solução.
Na maioria das vezes de acordo com as vantagens e desvantagens acima, encontramos
câmeras com muito mais recursos e funções com sensores CCD, onde o conjunto sensor
de imagem e circuitos da câmera poderão ser instalados em ambientes muito mais
complicados, como locais totalmente externos, com agentes de dificuldades. Enquanto os
sensores CMOS serão encontrados em câmeras mais simples como microcâmeras e
minicâmeras de baixo custo.
Possivelmente nos próximos anos a tecnologia CMOS terá grandes avanços e dentro de
algum tempo e estará muito próxima aos CCDs em termos de qua lidade de imagem e
sensibilidade, de forma que seja possível aplicar sensores CMOS em câmeras
profissionais para grandes aplicações.