CMOS图像传感器终将取代CCD

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CCD技术是在20世纪70年代和80年代开发的，经过大约30年的生产和制造工艺改进，CCD传感器已经高度优化，可以产生最优秀的数字图像质量，如今已经成为数字静止摄像机和便携式摄像机的流行技术。与CMOS技术不同，CCD技术采用专用成像特定工艺制造，装配和维护成本较高，只能在数量有限的传感器发货量中分摊成本，其发货量一年只有几百万颗，相比之下，CMOS传感器的发货量可以达到几千万或几亿颗。
           CMOS图像传感器要小得多，其功耗要低于CCD传感器，但目前提供的图像质量较差。CMOS传感器已经成为手机、视频会议使用的PC摄像机、扫描仪、条形码阅读机和安全摄像机的支柱产品。CMOS传感器采用大批量铸造厂的标准CMOS硅工艺，因此CMOS传感器也实现了主流CMOS半导体行业中的工艺改进或材料改良。对于CMOS传感器，可以在同一个制造工艺中简便地集成时钟驱动器、模数转换器(ADC)或数字逻辑电路，甚至可以在同一块芯片上制造这些电路。

         总体来说，CCD技术的最大优点在于能够提供更加自然的色彩，大大改善了低亮度时的性能，提高了清晰度。另外，CCD传感器的质量一致性更高，同一部件之间的变化非常小。然而，CCD技术也有致命的弱点，就是成本高。另外，CCD传感器的设计也更加复杂，它不是单芯片器件，因此在手机设计中实现的成本要更高。CCD传感器通常需要更多的支持芯片，这些芯片要占用额外的空间，要耗用功率，散发更多的热量。虽然在成像质量和支持的最高分辨率方面有所欠缺，但是CMOS技术还是具有以下优点：

   （1）功耗低：CMOS传感器在操作时可能只消耗30～60mW的功率。在备用模式下，许多手机制造商首选无源功耗不超过100μA。
   （2）体积小，实现功能集成：由于手机内外空间非常匮乏，基于CMOS的摄像机是自然之选。CMOS传感器可以简便地把图像捕获和后期处理功能融合到一个芯片系统上。减少芯片数量意味着降低封装复杂度，提高大批量制造的可靠性。它还有助于产品的微型化，缩减整体成本。
   （3）迅速设计，缩短产品开发周期：CMOS图像传感器更加简单，因此应用设计更加简便、也更迅速。它们可以加快产品开发周期，特别是更新换代很快的消费类产品，如手机或DSC。
   （4）价格低：CMOS传感器采用CMOS标准制造工艺，价格要低得多。
CMOS摄像机的应用
          由于CMOS摄像机的独特优点，使CMOS摄像机开拓了很多新的应用领域，尤其在下列几个方面的应用前景广阔。

（1）由于CMOS节能及高度集成比CCD强，因此在对功耗和小型化要求高的场合更具优势，如在移动通信市场，与手机进行集成，成为可视电话。即手机上装一个CMOS数字摄像机就可实现可视通信。
这一市场目前在日本PHS已经开始应用，随着GPRS及3G技术的应用，将会加快这一市场容量，同时也将促进动态图像应用的发展。目前美国OmniVision技术有限公司已经与全球第一流的四家手机厂进行了合作，预计很快将进入市场；

（2）目前通信市场的热点是视频通信，如视频E-mail、可视电话、视象会议应用正在崛起，这部分市场对图象质量要求不是很高，因此适宜采用CMOS摄像机，如作成PC摄像机装在手提电脑或PDA或PC机等类似的装置上，即可实现视频通信功能。
        目前，虽然PC摄像机还没有作为PC的标准配置，但随着CMOS图像传感器技术的不断提高，网络视频会议等应用的普及，尤其Internet应用带动了PC摄像机需求的增长，所以PC摄像机市场潜力巨大。
        USB端口支持即插即用安装和操作，因而成为数码摄像机的最通用接口。数字摄像机制造商期待着USB2.0版标准的颁布，希望能解决帧速率和分辨率问题。他们认为USB1.0版中定义的带宽制约了在会议电视上采用VGA标准。除了增加带宽，USB2.0还强调了速度，它将把传输速率提高到480Mbps，这比IEEE1394标准还快；
（3）目前CMOS摄像机应用比较多的地方是在保安监控领域。由于CMOS摄像机可做到钮扣大小，因此可用于保安监视的隐型摄像，如OV0516微型黑白摄像机的尺寸就只有16×16×12mm；
（4）作数码相机，目前推出的130万像素的CMOS图像传感器将在这一市场中取得较好的发展，并已批量生产。
我国凤凰、海鸥等传统相机生产厂商也已切入数码相机市场，最近一、二年均已正式投产。如江西凤凰厂2001年初投资3000万元兴建数码相机生产线，其年产值将达到10亿元；
（5）用于游戏市场，如现在已经在索尼的PS2和微软的Xbox上开始应用，预计互动游戏将会很快得到发展
（6）CMOS摄像机将象微控制器一样，在汽车上实现从无到有的市场增长。如，可设计成汽车自动防撞系统和自动防出轨系统。此外司机还可以利用动态摄像全方位观察车外的情况，从而大大提高汽车运动的安全性；
（7）CMOS的低成本将会使人体生物特征识别，如指纹识别仪等的价格大幅下降，并大大刺激其应用；
（8）CMOS摄像机在医学领域将有很好的发展空间，如心脏外科医生可以在患者胸部安装一个小"硅眼"，以在手术后的关键时刻监视手术效果。美光公司曾设计"药丸式摄像机"，并成功地将一个超低功耗的微型CMOS图像传感器放在一个特制药丸内，病人服下此药丸后可让医生清楚地看到胃里的情况，从而更好地实现治疗；
（9）在一些需要高速更新的影像应用领域，CMOS技术比现有的CCD技术更有优势。这使CMOS摄像机在光学检测设备和移动影像分析系统等领域有广阔的应用空间。

               总之，一旦提高了CMOS器件的光照灵敏度与信噪比，凡是CCD过去无法占领的领域，CMOS传感器都可能去发展，去开拓。届时CMOS图像传感器将会达到无处不在的水平。[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

Ivan_wang

期待CMOS成为主流的一天。

schwannxp

佳能在其入门级数字单反照相机上已经使用了CMOS

fifo

<P>高端的专业数码相机都是用CMOS的，好像是速度方面的原因吧。CMOS终会成为主流的，到时候就可以向小日本say no了</P>

cbqiyang100

大哥,你的文章写的正好,非常支持

bailei

<P>目前来说，手机摄象头这一行业中，CMOS已经占了主导地位，CCD由于价格和体积劣势，只能存在与1M~8M市场。低端和高端市场必然属于CMOS时代。</P>

jpengfei

长知识了！！

wishercjf

据说ov和micron都已经在研发8m 的sensor了.样品的效果已经可以和ccd接近了,到时候就是ccd的死期

laihbb

hehe[em03]

SCCB

[em08]

xsc9168

非常支持,有前詹性！

sea_83

民用产业不敢说,但至少在科学和军事产业上,cmos 和ccd还是有很大差距的,ccd几十年的技术发展对它本身已经是很成熟的一个技术,而cmos至少现在还有这样那样的欠缺,kodak为什么把一些本已经很好的cmos产品停产了,sony为什么现在都没有,不是说他们没这个技术!至少现在这方面的量还是比较是少的!  多少台手机上的cmos相机才能抵得上美国军方一台CCD相机??                          

虽然我很希望cmos 能早日取代CCD,但至少它还需要很多关键技术突破才有希望!

jetten

是比较精彩

youzione

谢谢 楼主  嘿嘿