高速攝像機是一種能夠以較高幀率（通常超過每秒250幀，甚至可達每秒數(shù)萬至數(shù)百萬幀）捕獲運動圖像的設(shè)備。圖像傳感器是設(shè)備的核心部件，直接決定了高速攝像機的幀率、畫質(zhì)和適用場景。目前高速攝像機主流的圖像傳感器主要有CMOS 傳感器和CCD 傳感器兩類：

1. CMOS 傳感器

CMOS 是當前高速攝像機較常用的傳感器類型，尤其在高幀率場景中占據(jù)較大地位，優(yōu)勢：

高幀率潛力大：CMOS 傳感器采用逐行讀取或列并行讀取技術(shù)，信號傳輸速度遠快于 CCD，輕松實現(xiàn)每秒數(shù)千甚至數(shù)萬幀的拍攝。

低功耗：CMOS 傳感器每個像素點自帶信號放大電路，無需額外的電荷轉(zhuǎn)移電路，整體功耗僅為 CCD 的 1/10 到 1/5，適合長時間高速拍攝。

集成度高：可將圖像信號處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能集成在同一芯片上，簡化攝像機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮小設(shè)備體積。

技術(shù)特點：

動態(tài)范圍較早期有顯著提升，部分 CMOS 傳感器動態(tài)范圍已達 12-16 檔，能捕捉明暗對比強烈的場景細節(jié)。

存在一定的 “滾動快門效應(yīng)”，但通過全局快門技術(shù)可有效緩解，滿足高速運動物體無畸變拍攝需求。

2.CCD 傳感器：

核心優(yōu)勢：

畫質(zhì)純凈度高：CCD 采用電荷逐行轉(zhuǎn)移的方式讀取信號，像素間干擾小，噪點控制優(yōu)于早期 CMOS，圖像色彩和細節(jié)表現(xiàn)更細膩。

全局快門天然支持：CCD 的電荷轉(zhuǎn)移機制使其天生具備全局快門特性，拍攝高速運動物體時不會出現(xiàn)果凍效應(yīng)，畫面畸變極小。

技術(shù)局限：

幀率上限低：電荷轉(zhuǎn)移速度慢，即使是高速 CCD，幀率通常也難以突破每秒 1000 幀，無法滿足超高速場景需求。

功耗與體積大：需要復雜的外圍電路支持，功耗高且設(shè)備集成度低，導致攝像機體積較大，便攜性差。