有关CCD与CMOS的应用争论是80年代CMOS取像组件问世后正式展开，90年代CCD成为数字相机与数字摄影机的取像组件主流，尤其是在数字相机领域，CCD更具有压倒性的占有率。CMOS取像组件为了避免与CCD正面对决，因此在移动电话等领域另辟战场并获得大胜，不过却也招致CCD的觊觎，并且迅速与CMOS形成竞争局面，2003年开始取像组件的画素数从30万一口气提高四倍，甚至超过130万画素以上，使得CCD取像组件更因它的影像质量优势蚕食CMOS既有的生存空间，如(图一)所示。
相关业者普遍认为内附取像镜头的移动电话（以下简称为相机手机）的画素数量期内不易再向上攀升，假设画素数不再增加，而且2004年～2005年CMOS取像组件也跨越100～130万画素技术门坎，如此一来CMOS就可充分发挥小型低耗电量等优势，进而再度夺回在相机手机的占有率。
应用趋势
最近几年相关业者对CCD与CMOS取像组件的认知发生重大改变，具体内容分别如下：
- (1)画质；
- (2)相机模块的耗电量；
- (3)相机模块的制造成本；
- (4)相机模块的小型化；
- (5)高速被照物的影像歪斜。
如(图二)所示，为以往与最近对CCD与CMOS两取像组件的认知比较。
- ● 有关画质：以往认为CCD具备压倒性的画质优势，相对的CMOS的影像质量较差，不过最近CMOS采用低噪讯制程，使得CMOS的影像质量获得大幅提升，某些下游应用厂商甚至认为CMOS的影像质量比CCD更好。
- ● 相机模块的耗电量，则涉及周边的电源电路、驱动器、信号处理电路等综合性比较，而不是单纯的取像组件耗电量问题。以往CMOS取像组件的耗电量具有绝对性优势，不过新型的CCD驱动电压大幅下降，其中某些11万画素CMOS的低耗电量特性已经可以媲美CMOS。
- ● 相机模块的制作成本：主要取决于半导体制程。CCD若与CMOS比较，由于CMOS比较容易与周边电路整合成单芯片，因此以往普遍认为CMOS具备低成本化的优点，然而随着CMOS取像组件高画质化的发展，CMOS需使用与CCD相同的特殊制程，也因此使得pixel部位的画质极易受到不纯物与缺陷的影响，而且良品率仍有待克服。此外加大扩散层改变基本结构，更造成无法与周边高性能化数字电路整合，达成所谓的两全其美目标，事实上这意味CMOS已经丧失单芯片的优势。
- ● 相机模块的小型化，则涉及上述相机模块制造成本单芯片的可行性，因为随着高画质化的发展对CMOS未必有利，而且CCD也正朝向整合周边电路，亦即所谓的单芯片化方向发展。由于CCD感测部的画素尺寸微缩化技术相当成熟，因此今后包含镜片在内的光学尺寸小型化，绝对是CCD比CMOS更容易达成，换句话说单纯小型化而言，事实上CMOS与CCD两者的差距正快速消失中。
- ● 高速被照物的影像歪斜问题，不可否认一直是CMOS取像组件的致命性缺陷，不过随着CMOS取像组件的感度提升，影像读取速度高达15～30frame/ec，因此31万画素的CMOS已经没有影像歪斜的困扰。
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以往的认知:2001年以前 (壁垒分明) |
最近的认知:2002年以前(竞争互补) |
| CCD |
CMOS |
CCD |
CMOS |
| 画质 |
◎ |
△ |
◎～○ |
○ |
| 模块耗电量 |
△ |
○ |
△～○ |
○ |
| 模块成本 |
○ |
◎ |
○ |
○～◎ |
| 模块小型化 |
|
◎ |
△～○ |
○～◎ |
| 影像歪斜(被照物高速移动时) |
◎ |
△ |
◎ |
△～○ |
由于CMOS与CCD两者的优缺点随着技术的进化，以往所谓的「要求高画质的高阶产品使用CCD，低耗电量低价为诉求时使用CMOS」壁垒分明的格局，正受到移动电话的发展快速瓦解，形成二分天下相互竞争的局面，该趋势可由(图三)的2002年内建取像镜头的移动电话已经成为市场主流的统计结果获得证实，一般认为2005年全球相机手机的比率可达20％，届时市场规模将超过1亿台，如(图四)所示。
早期的相机手机基于价格与耗电量优先等考虑，因此取像镜头大多使用 CMOS传感器（sensor device），随后市场才出现高画质要求，三洋电机随即在 2001年2月推出内建1/7英吋11万画素CCD取像模块的素描手机，2002年5月SHARP则推出内建1/5英吋31万画素CCD取像模块的相机手机，由于两种截然不同的取像相继被应用在相机手机，使得CMOS与CCD正式展开竞争局面，在此同时CMOS为了要与CCD一争高低，试图藉由高画质化的改善阻挡CCD的攻势，结果造成互不相让的局面。
如(图五)所示可知综观2000年～2003年相机手机的发展动向，由于取像模块由31万画素提高至百万画素已经成为业界普遍的共识，因此CMOS与CCD究竟何者会胜出，事实上取决于何者可达成100～130万画素的目标，而能否达成100～130万画素目标，则取决于何者可将画素尺寸微缩成3微米大小，如(图六)所示。尤其是素描手机用取像模块对取像组件的高度有严格限制，由于光学上的限制因此取像组件外形尺寸不可超过1/4英吋，依此换算100～130万画素取像组件的画素尺寸大约是3微米大小，为达成上述目标并非单纯采用更微细制程即可，因为画素尺寸越小受光量相对减少，为了维持影像质量必需提高单位面积的感度，亦即画素尺寸微细化技巧成为各厂商的技术指针，一般认为100～130万画素取像组件在 2003年仍然是CCD占优势。
技术动向
为了要与CCD取像组件竞争，CMOS厂商正努力改善组件特性，具体内容大多与画质有关分别是：
- (1)固定pattern噪讯。
- (2)random噪讯。
- (3)暗电流。
- (4)回路噪讯。
| 《表二 噪讯类型与对策》 |
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