基本上两者都是利用感光二极管（photodiode）进行光与电的转换，将影像转换为数字信息，而其主要差异则在数字信号传送方式的不同。

CCD

半导体单晶材料
传统CCD中的每个像素由一个以检测光强度的传感器（光电二极管）、控制信号路径和电量传输路径组成。 所谓 200 万像素 CCD 就是一个由 200 万个光电二极管构成的集合体。光到达 CCD 的某个像素时，将根据光的强度产生相应的电荷。将该电荷的大小读取为电信号，即可获得各像素上光的强度（浓度值）。

我们知道CCD对绿色不很敏感，因此是以G－B－R－G来合成。传统CCD是四个感光单元合成一个像素点

由于CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，其信号输出的一致性非常好；

CCD传感器每一行中每一个像素（pixel）的电荷信号都会依序传送到下一个像素中，由最底端的部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；得益于信号传递不会失真的原因

CMOS

金属氧化物的半导体材料

而CMOS芯片中，每个像素都有各自的信号放大器放大器及模/数转换电路，各自进行电荷-电压的转换， 用类似内存电路的方式将信号输出，其信号输出的一致性较差。受限于信号会失真的原因

造成这种差异的原因在于：CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声，因此，必须先放大，再整合各个象素的数据

差异对比

由于数据传送方式不同，因此CCD与CMOS传感器在成像效果与应用上也有不少差异，这些差异包括灵敏度、成本、分辨率、噪声与耗电量等。

• 灵敏度差异
  　　由于CMOS传感器每个像素由四个晶体管与一个感光二极管所构成（含放大器与A/D转换电路），使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积，因此在像素尺寸（pixel size）相同的情况下，CMOS传感器的灵敏度会低于CCD传感器。

• 成本差异
  　　由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS制程，可以轻易地将周边电路（如AGC、CDS、Timing generator或DSP等）整合到传感器芯片中，因此可以节省外围芯片所需负担的成本；而CCD由于采用电荷传递的方式传输信息，只要其中有一个像素不能工作，就会导致一整排的信息不能传送，因此控制CCD传感器的良品率比CMOS传感器更加困难，因此通常CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。

• 分辨率差异
  　　如上所述，CMOS传感器的每个像素都比CCD传感器更加复杂，其pixel size很难达到CCD传感器的水准，因此，当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时，CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水准。举例来说，目前市面上CMOS传感器最高可达到210万像素的水准（OmniVision的OV2610，2002/6推出），其尺寸为1/2寸，pixel size为4.25微米，但Sony在2002/12推出的ICX452，其尺寸与OV2610相差不多（1/1.8寸），但分辨率却能高达513万像素，pixel size亦只有2.78微米的水准。

• 噪声差异
  　　由于CMOS传感器每个感光二极管都需搭配一个放大器，而放大器属于模拟电路，很难让每个放大器所得到的结果维持一致性，因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器比较之下，CMOS传感器的噪声就会增加很多，影响图像品质。

• 耗电量差异
  　CMOS传感器的影像捕获方式为主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的晶体管放大输出，但CCD传感器则为被动式捕获，需外加电压让每个像素中的电荷移动，而这外加电压通常需要12～18V的水准；因此，CCD传感器除了在电源管理线路设计上的难度更高之外（需外加power IC），高驱动电压更使其耗电量远高于CMOS传感器。举例来说，OmniVision近期推出的OV7640（1/4寸、VGA），在30fps的速度运作之下，耗电量仅40mW；而致力于低耗电CCD传感器的Sanyo，去年推出的1/7寸、CIF等级的产品，其耗电量却仍维持在90mW以上，虽然该公司近期将推出35mW的新版产品，但基本上仍与CMOS传感器有些差距，且还处于送样阶段，正式产品尚未上市。
  　
  综上所述，CCD传感器在灵敏度、分辨率、以及噪声控制等方面均优于CMOS传感器，
  而CMOS传感器则具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。
  不过，随着 CCD与CMOS传感器技术的进步，两者的差异似乎有逐渐缩小的态势，例如CCD传感器持续在耗电量上作改进，以期应用于行动通讯市场；CMOS传感器则持续改善分辨率与灵敏度的不足，以期应用于更高阶的影像产品市场。

快门方式

窗帘快门与全局快门：

窗帘快门

每次只允许一条缝的光线摄入，因此会呈现自上而下的扫描式拍摄，也就意味着画面上的不同高度，其实拍摄的时间是不同的，也就进一步造成了在高速移动的火车上，如果拍摄窗外的景物，窗外的物体会发生倾斜，这称之为果冻效应；

全局快门

同时拍摄；