一、元件原理不同
CCD的全稱為Charge coupled Device，中文譯為電荷耦合元件，是一種半導體器件。CMOS的全稱為Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，全稱譯為互補金屬氧化物半導體，是由電壓控制的一種放大器件。一般來説，因為CMOS製作成本較低，市場上的大部分相機多采用CMOS製成數碼相機。
二、成像過程不同
CCD相機和數碼相機都是通過感光元件上的數百萬個像素點把光學信號轉化為數字信號，從而生成畫面，其光電轉換原理相同。
但是在信號讀出過程方面，CCD相機由於其本身只有少數可統一讀出的輸出節點，所以信號輸出非常一致而在數字芯片中，每個像素都有自己的信號放大器進行充壓轉換，信號輸出一致性較差。
並且，相較於CCD相機，雖然數碼相機由於數字芯片中每個像素放大器的帶寬較低導致使用功耗更低，但百萬級放大器的不一致性帶來了更高的固定噪聲。所以總的來説，鑑於CCD相機與數碼相機成像過程的不同，二者在功耗和噪聲方面也具有一定的差異。
三、成像速度不同
CCD相機一般採用光敏輸出，只能按系統的規定程序依次輸出，成像速度較慢。而數碼相機的數字碼則是由多個充電電壓轉換器和行列開關共同控制，讀出速度要快上不少，成像速度較快，因此幀數在500fps以上的高速相機大多是數碼相機。
四、成像效果不同
相較而言，CCD相機色彩還原性較優質，芯片動態範圍較大，相機靈敏度高，成像效果對外界打光的依賴比CMOS芯片低，適合拍攝靜止或運動物體而CMOS數碼相機在拍攝運動中物體時會產生拖影，且圖像會變形，色彩還原性較弱，芯片動態範圍較小，靈敏度較低，但在光照充足的情況下，也能取得較好的圖像效果，更適合拍攝靜止的物體。
五、製造工藝不同
在製造工藝方面，CCD中的電路和器件集成在半導體單晶材料上，工藝複雜。世界上只有極少數的CCD廠商能輸出模擬電信號，並且CCD相機還需要提供三套不同電壓的電源同步時鐘控制電路，集成度很低。
而CMOS集成在一種叫作金屬氧化物的扁平單片材料上，可以將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D轉換電路、圖像信號處理器和控制器集成到一個芯片中，只需一個芯片就可以實現相機的所有基本功能。因此，從製造工藝來講，CMOS的工藝更簡單易發展，成本也更低，在數碼單反相機市場的應用也就越廣泛。
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