01 数码摄影基础<br> 1.4 数码相机的成像芯片<br> 1.4.2 CMOS<br> CMOS是数码影像领域的后起之秀,虽然在1980年初期就已经被研制出来了,但是由于一直在成像质量上不如CCD,因此在2000年之前CMOS并没有受到青睐。<br> 具有转折意义的是,佳能在2000年5月推出了全球第一款采用CMOS的数码单反相机D30,这款300万像素的机型一问世就以其物美价廉迅速打开了市场,随后佳能凭借CMOS刮起了一股数码单反相机普及旋风,截止到2007年夏天佳能全线数码单反相机都已经全部采用了CMOS(见表1.3)。出于增强竞争力的原因,尼康、索尼、奥林巴斯、松下、柯达、适马等厂商也推出了多款CMOS机型。<br> 此外,Fevon公司推出的X3芯片、松下公司推出的LiveMOS芯片、尼康公司推出的JFET LBCAST芯片,这些其实也都是属于CMOS芯片类型。<br> 由于CMOS是采用普通的半导体芯片制造流水线进行生产,这种简单的制造工艺导致了其成本}=kCCD大大降低,而且性能升级的速度也能紧跟着芯片制造业的摩尔定律,即单位芯片上的晶体管的数量每18个月翻一番。<br> 1.4.3 CCD Vs CMOS<br> CCD和COMS之间并非对立的关系。事实上,现在CCD和CMOS都还在高速发展之中,并且都得到了广泛运用。CCD存在成品率较低、成本较贵、耗电较多的问题,集成化程度也没有CMOS高。而CMOS则制造简单价格经济,集成化程度高,耗电比CCD低几倍或几十倍以上,制造单芯片的CMOS型数码相机更是CCD所无法做到的。两者的简单对比如表1.4所示。<br> 与CCD产品相比,CMOS是标准工艺制程,可利用现有的半导体设备不需额外的投资设备,且品质可随着半导体技术的提升而进步。同时,全球晶圆厂的CMOS生产线较多,生产时也有利于成本的降低。另外,CMOS传感器的最大优势,是具有高度系统整合的条件。理论上,所有图像传感器所需的功能(例如垂直位移、水平位移暂存器、时序控制、CDS、ADC等)都可集成在一颗晶片上,甚至于所有的晶片包括后端晶片、快闪记忆体等也可整合成单晶片(SYSTEM—ON—CHIP)以达到降低整机生产成本的目的。<br> 在拍照手机领域,由于该手机对功耗有特殊要求,因此极为省电的CMOS芯片牢牢地控制着该领域。在低端数码相机(摄像头)市场中,CMOS芯片以其集成化程度高、结构简单、价格低廉赢得了大部分市场份额。<br> CCD的主要生产厂商有索尼、夏普、松下、飞利浦和柯达等,而CMOS的主要生产厂商有佳能、柯达、0mniVision、Agilent、现代、AMD等。
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