像@Yang Jun 总结的已经很到位了，二者虽然都是传感器，但它们获取信息的方式、维度、产品结构以及成像原理，都有着极大的区别。ToF传感器获取的信息更“立体”，CIS图像则是清晰细腻。

这些与它们各自的结构有关，在详细阐述它们的区别前，我们需要对这两种传感器有一定的了解。

ToF是飞行时间（Time of Flight）技术的缩写，其技术工作原理是通过泛光照明器（固态激光器或者LED）发射近红外（~850nm或940nm）的脉冲波，脉冲波遇到物体以后反射回来，被传感器（sensor）收集到。系统通过计算sensor上每个像素脉冲波之间的频率差或时间差，再通过算法得到每个位置的精确三维深度。

ToF根据调制方法的不同一般可以分为两种：脉冲调制（Pulsed Modulation）和连续波调制（Continuous Wave Modulation）。

结合传统的相机拍摄，ToF传感器还能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。像目前市面上火热的虚拟现实（VR）、自动驾驶甚至于衡车，都有运用ToF技术。

CIS（CMOS image sensor）是互补金属氧化物半导体图像传感器，也称CMOS图像传感器，是一种将光信号转化为电信号的光电元件类装置。

它能够将入射到光敏传感器上的按空间分布的光强信息转换为按时序输出的电信号，而后再现入射的光辐射图像，与电荷耦合器件图像传感器 CCD(Charge Couple Device)是目前市场上应用最为广泛的两种图像传感器。

其作为获取视觉图像信息的一种基础器件，最初由智能手机厂商推动，因为增强的照相功能可以让他们的设备区别于竞争对手。现如今被广泛应用于汽车尾视、医疗电子和保安监控等生活中方方面面需要获取图像的地方。

前面说到，对于ToF传感器，它是通过发射的红外光线被遇到的被测物体反射后回到传感器，内置的计时器记录其来回时间，计算出其距离。

乍一听，这好像和超声波测距没啥不同？其实不然，超声波测距对反射物体要求比较高，面积小的物体，如线、锥形物体就基本测不到，而ToF红外测距完全可克服此问题。

就像我们艾迈斯欧司朗的ToF传感器，基于专有的 SPAD（单光子雪崩光电二极管）像素设计和具有极窄脉宽的时间-数字转换器 (TDC)，加上直方图的架构和智能算法，能够实时测量从物体反射的 VCSEL（激光）发射器的红外线的直接飞行时间。

使得这种低功耗飞行时间传感技术使主机系统能够以极高的速度精确测量距离。目前市面上像占位检测、用户脸部识别、高级相机等各种应用都需要用到ToF这种高精度距离测量技术。

CIS图像传感器则是将相机镜头的光转换为数字数据，以创建可见的图像。当波长范围为400至700nm的可见光光能被聚集在硅衬底的光电二极管（PD）上时，CIS图像传感器的硅表面将接收该光能，从而形成电子-空穴对。

在此过程中生成的电子通过浮动扩散（FD）转换为电压，然后再通过模数转换器（ADC）转换为数字数据。最后数据被发送到处理器，以创建可视的数字描述，通常为图像。

所以说在工作原理上，ToF是依靠脉冲波实现测距成像，属于深度传感器，CIS则是通过光电信号的转化生成图像，属于图像传感器，二者是截然不同的。而不是像题主想的，ToF相比CIS仅是加强了红外感光能力。

因为二者的工作原理不同，所以在产品结构上，它们也有很大的区别。

1. ToF传感器

使用ToF传感器生成和捕获包含深度信息的数据，结合图像传感器，就可以得到3D图像，我们将这种由ToF传感器和图像传感器共同组成的相机称为ToF相机，也是我们生活中最常见的ToF应用，而对于一个完整的ToF相机，通常包括以下几个部分：

2. CIS图像传感器

CIS图像传感器是模拟电和数字电路的集成。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片 （CF）、光电二极管（PD）、像素设计。

TOF技术具备抗干扰性强、FPS刷新率更高的特性，因此在动态场景中能有较好表现。

从3D制图，工业自动化，障碍物检测，自动驾驶汽车，农业，机器人技术，室内导航，手势识别，对象扫描，测量，监视到增强现实，ToF技术的应用层出不穷。

CIS（CMOS）传感器作为成熟的传感器，应用范围很广泛，包括手机、数码相机、视频会议、电脑摄像头、智能型安保系统、汽车倒车视像雷达等。

就拿相机来说，像大家熟悉的相机快门，不管是主要运用于运动场景下的全局快门还是拍摄静止物体的滚动快门，其实用到的都是CMOS技术。特别是近些年随着CMOS技术取得巨大发展，它原有的问题，例如长曝光时间有限、产品生命周期短、没有全局快门等问题，如今已完满解决。CMOS已逐步超过并取代了CCD芯片过去在成像质量方面的地位。

得益于大胆投资颠覆性创新技术和持续转型，我们艾迈斯欧司朗的CMOS成像传感器具有全局和滚动快门功能，兼具低噪声、高动态范围和高帧率的优势。全局快门传感器系列产品的分辨率范围从VGA 到50M 像素；滚动快门成像传感器更是具有71M 像素的高分辨率，适用于众多要求苛刻的专业和工业应用。

回到题主在问题中所提到的关于iPad Pro搭载的3D dToF技术（苹果称为LiDAR），因为需要在纳秒的极短时间内测量室内或室外环境中从最远五米处反射回来的光子，所以要使用光电转换效率更高的APD雪崩管，其目的是提供系统响应速度，提升信噪比。

从制造业到医疗保健服务，再到监控，几乎每个领域都可以利用ToF、CIS新技术来改善，拥有对这个世界更丰富、更详尽的视野。

而艾迈斯欧司朗作为光学解决方案供应商，也将持续致力于通过发射器、光学元器件+微型模组、探测器，以及相应的算法和软件，实现传感、光源以及可视化等3大功能，支撑移动设备、可穿戴、工业、医疗、汽车、照明等在内的多元行业应用。让各行各业的公司都将能够创建更智能、更先进的产品和服务，从而使终端客户和整个社会受益。