当前，在机器视觉领域的三款Sony公司的CCD芯片分别是：ICX267A*、ICX274A*和ICX285A*。三种芯片的像素不同，所以对应的相机分辨率就不同。但没有文章对这几款芯片进行深入的比较和分析。最近抽时间看了一下这三款Sensor的手册，包括黑白和彩色，并查阅了一些文档和资料，与同事进行了一些讨论，然后简单的对这三款芯片进行了比较，输出了这份文档。

    由于水平有限、时间有限，所以对比分析的宽度和深度都非常有限，其中也难免会有一些错误或者遗漏，希望大家能够根据自己知道的资料，提出修改意见，并对此文档进行补充和完善。

一、主要区别

1、分辨率不同：
  这个区别是三款芯片、最直接的不同之处，285芯片和267芯片的分辨率都是1392× 1040，像素总数约合140万，274芯片的分辨率是1628×1236，像素总数约合200万。

  分辨率越大，得到的图像图像锐度越高。但是成像质量是由综合因素共同决定的，除了分辨率，动态范围、灵敏度都会影响CCD的图像质量。

2、像敏单元的尺寸不同：
    285芯片的像元尺寸，为6.45x6.45um，267和274芯片的像元尺寸比较小，267芯片的像元尺寸是4.65x4.65um。274芯片的像元尺寸是4.40x4.40um。

CCD芯片的感光单元MOS好比可以用来储存电荷的桶，这个桶能容纳电荷的极限表明了CCD的动态范围，也就是曝光宽容度。CCD像元尺寸的大小直接决定了MOS的体积。MOS结构的体积越大，其容纳电荷的能力就越强，CCD的动态范围就加大，即曝光宽容度就大，从而CCD能感受到更细微的光线变化，得到的图像自然色彩丰富，层次分明。反之，MOS的体积越小，其储存电荷的能力就下降，曝光宽容度也就减小，曝光时就很容易出现电荷溢出等现象，导致图像层次不够丰富，容易出现噪点。所以，在分辨率相同的情况下，CCD的像素尺寸越大，得到的图象信噪比越大，细节越丰富，整体图像质量越好。

3、饱和电压Vsat不同：
    这个参数直接反映了Sensor芯片的动态范围，它主要由像敏单元的尺寸决定。从手册给出的数据看，三种芯片的饱和电压最小值区别很大：285芯片的饱和电压值，为850mv，267和274两款芯片的饱和电压值基本相同，都是400mv左右。很明显，285芯片的动态范围，在局部亮度差异比较大的环境中更能发挥作用。

4、灵敏度不同：
    在数据手册中可以看到，以G通道为例，在1/30s的积分时间情况下，每款CCD芯片的Sg典型值分别为:2851240mv，274为420mv，267为400mv。可见，285芯片的灵敏度，需要的照度最小，低照度的环境中使用。

5、靶面尺寸不同：
    285芯片的感光区域为2/3英寸，274芯片的感光区域为1/1.8英寸，267芯片的感光区域为1/2英寸。
在像敏单元的尺寸当中已经分析了像敏单元尺寸对CCD性能的影响，简单的说，像敏单元的尺寸、像敏单元的数量、像敏区的尺寸，这三者是相互制约的关系，任何两个因素都可以决定第三者的数值。同尺寸CCD，当MOS的体积增大，其容纳电荷的能力就越强，CCD的动态范围就加大，即曝光宽容度就大，当然这会造成CCD的像素数相对减少。反之，当MOS的体积减小，虽然CCD的像素数相对增加，但储存电荷的能力就下降，对细节的反映就差了很多。所以，有的时候，提高了CCD的分辨率，但CCD的尺寸却没变，输出的图像锐度是提高了，但是信噪比下降，细节损失加重，整体的成像质量反而下降了。

6、光谱响应特性不同：
    285芯片对长波段的光响应比较好，对波长为700nm的光谱响应仍然大于80%，但是其蓝光响应比较差，“蓝色”像元的光谱响应的峰值也不到75%。这也是为什么使用285芯片的摄像机，输出的图像颜色都偏暖。267的“绿色”和“红色”感光单元的光谱响应都很好，“蓝色”像元的光谱响应稍差一些，但也能达到85%。274芯片的“红色”像敏单元光谱响应，“蓝色”像敏单元光谱响应最弱，但也在80%以上。
  

光谱响应曲线的区别体现在图像上，就是在相同的环境和参数配置下，285芯片输出的图像颜色偏暖（缺少短波长部分），而274和267芯片输出的图像颜色就比285的图像要偏冷一些。

7、封装不同：
    285是陶瓷封装（Ceramic），267和274都是塑料封装（Plastic）。
   

首先，陶瓷封装的温度、频率等特性都好于塑料，但是成本也要高一些，级、宇航级IC很多采用陶瓷封装，过去工业级的都多用陶瓷封装。塑料封装成本较低，但温度、频率特性都要差一些。
   

 其次，285芯片的封装上有定位用的孔，便于用户精确定位，适合于高精度成像或测量的应用。而267和274则只能靠焊接管脚来固定，定位精度不高。
   

 因为芯片的封装成本要在芯片的总成本中占相当一部分比例，所以单从封装方面分析，285的成本要比267和274的成本高。

8、暗信号（dark signal）：
    285，为10mv，267和274芯片都是8mv。
   

 这个参数也应该由像素单元的尺寸紧密相关。像敏单元尺寸越大，热噪声产生的电荷越多，暗信号也就越大。

9、输出模式不同：
  按照垂直寄存器向水平寄存器的转移过程中，选取的行数不同，选取的方法不同，对每种CCD芯片的输出模式进行划分。
 

285只有两种输出模式，分别是：逐行扫描模式和高帧率输出模式。
 

267有3种输出模式，分别是：逐行扫描模式，高帧率输出模式，像素叠加高帧率输出模式。
 

274有9种输出模式，分别是：逐行扫描模式、2/8行输出模式、2/4行输出模式、2行叠加模式、中心扫描模式1、中心扫描模式2、中心扫描模式3、AF模式1、AF模式2，每种模式的具体工作方式请参考数据手册。274的输出模式最多，输出帧率很高，非常适合用于带自动对焦和自动测光功能的相机当中。
   

这几种主要区别决定了三款芯片的不同性能和应用场合，也应该是它们价格相差甚远的主要原因。以上列出了三款Sensor芯片的主要区别，这些只是我个人感觉比较重要的不同之处，也许还有非常重要的区别我没有注意到，希望大家能积极提出自己的想法，及时对本文章作出修改。

二、其他区别
1、285和267的手册中都提到了芯片具有Low Smear的特性，274芯片手册中没有提到，所以推测274的Smear现象可能要比其它两款芯片的严重一些。这只是一种推测，没有经过验证。

2、哑元数量不同，这取决于芯片结构和制造工艺，对芯片的性能应该没有什么影响。

3、驱动时序不同，每款芯片都有自己的驱动时序，在手册中都已经详细给出，在设计时参考CCD芯片手册即可。

资料来源于：新浪博客 Navy