Os sensores de imagem CCD (dispositivo de carga acoplada) e CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar) partem do mesmo ponto: precisam converter luz em elétrons. Uma maneira simplificada de pensar sobre o sensor usado em uma câmera digital (ou filmadora) é considerá-lo como tendo uma matriz 2D de milhares ou milhões de pequenas células solares, cada uma das quais transforma a luz de uma pequena parte da imagem em elétrons. Tanto os dispositivos CCD como CMOS realizam esta tarefa usando diversas tecnologias.
A próxima etapa consiste em ler o valor (carga acumulada) de cada célula na imagem. Em um dispositivo CCD, a carga é, na verdade, transportada ao longo do chip e lida em um canto da matriz. Um conversor analógico para digital transforma cada valor de pixel em um valor digital. Na maioria dos dispositivos CMOS, há vários transistores em cada pixel que amplificam e movem a carga usando fios mais tradicionais. A abordagem CMOS é mais flexível porque cada pixel pode ser lido individualmente.
Os CCDs usam um processo especial de manufatura para criar a capacidade de transportar a carga ao longo do chip sem distorção. Este processo leva a sensores de qualidade muito elevada, em termos de fidelidade e sensibilidade à luz. Os chips CMOS, por outro lado, usam processos de manufatura tradicionais para criar o chip - os mesmos processos usados para fazer a maioria dos microprocessadores. Devido ao modo de fabricação, há diferenças notáveis entre os sensores CCD e CMOS:
os sensores CCD criam imagens de alta qualidade e baixo "ruído". Os sensores CMOS são tradicionalmente mais suscetíveis ao ruído; como há vários transistores próximos de cada pixel, a sensibilidade à luz de um chip CMOS tende a ser menor. Muitos dos fótons que atingem o chip colidem com os transistores em vez de atingir o foto-diodo; a tecnologia CMOS tradicionalmente consome menos energia. Implementar um sensor em CMOS possibilita um sensor de baixa energia; os CCDs usam um processo que consome muita energia. Eles consomem cerca de 100 vezes mais energia do que um sensor CMOS equivalente; os chips CMOS podem ser fabricados em quase qualquer linha de produção de chips de silício padrão, de modo que tendem a ser bem mais baratos que os sensores CCD; os sensores CCD têm sido produzidos em massa há mais tempo, portanto estão mais desenvolvidos. Eles tendem a possuir maior qualidade e mais pixels.Com base nestas diferenças, você pode ver que os CCDs tendem a ser usados em câmeras voltadas para imagens de alta qualidade, com muitos pixels, e excelente sensibilidade à luz. Os sensores CMOS tradicionalmente possuem menor qualidade, resolução inferior e menor sensibilidade. Somente agora eles estão melhorando a ponto de competir com os dispositivos CCD em algumas aplicações. As câmeras CMOS geralmente são mais baratas e possuem maior duração da bateria, são usados em celulares, Smartphones, etc.
Com uma câmera de 3,2 megapixels, você pode tirar uma foto com resolução maior do que a maioria dos monitores é capaz de exibir.
Você pode ter notado que o número de pixels e a resolução máxima não são exatamente iguais. Por exemplo, uma câmera de 2,1 megapixels pode produzir imagens com uma resolução de 1600 x 1200, ou 1.920.000 pixels. Mas "2,1 megapixels" significa que deveria haver pelo menos 2.100.000 pixels.
Isso não é um erro de arredondamento ou uma trapaça da matemática binária. Existe uma discrepância real entre estes números porque o CCD precisa incluir os circuitos para o conversor A/D para medir a carga. Esses circuitos são tingidos de preto, de modo que não absorvem a luz e distorcem a imagem.
As primeiras câmeras digitais voltadas aos consumidores comuns foram vendidas pela Kodak e pela Apple em 1994.
As câmeras para consumidores de produtos de alto desempenho podem capturar mais de 12 milhões de pixels. Algumas câmeras profissionais suportam acima de 16 milhões de pixels ou 20 milhões de pixels nas câmeras de formato grande. A Hewlett Packard estima que a qualidade do filme de 35 mm é de cerca de 20 milhões de pixels [ref - em inglês].
Vou deixar um vídeo onde ilustra bem como tudo acontece
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