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圖像感測器綜述

 CMOS技術已發展了數十年,CPU和記憶體便是由CMOS組成。但直到1998年它才被用於製作圖像感測器。CMOS的優點是結構比CCD簡單,耗電量只有普通CCD的1/3左右,而且製造成本比CCD要低。自從佳能公司在專業數碼單反相機EOS D30中採用了CMOS以來,已經有越來越多的數碼單反相機使用它,目前數碼單反相機中幾乎有一半採用CMOS作為圖像感測器。

  佳能數碼單反相機EOS D30採用的CMOS感測器:

  佳能的大部分數碼單反相機都是採用了CMOS感測器,適馬的SD10也是採用了Foveon X3技術的CMOS,尼康也在今年聯合索尼開發出了千萬像素級別的CMOS晶片,用在了他們的頂級數碼單反相機D2X上。幾年前人們還稱CMOS是“未來的感測器”,如今CMOS已改變了這種身份,甚至可以和CCD分庭抗禮,我們只能感歎科學技術的日新月異。

  尼康D2X上所使用的CMOS:

  五、CIS

  CIS是一種基於CMOS技術的感測器,由於結構關係,CIS技術通常只用於掃描器。CIS掃描器將光源、聚焦鏡片及感應器一同固定於一個外罩內,不須調節、預熱,所以比CCD掃描器起動快。CIS掃描器體積比CCD掃描器更小,而製造成本也更少。但CIS技術還不成熟,容易產生較大的噪點,所以應用不太廣泛。

  CIS感測器工作示意圖:

  六、LBCAST

  LBCAST也是一種基於CMOS技術的感測器,這是尼康從1993年開始研發的一種新型感測器。它是被用來作為取代CCD的攝影元件,著眼於CMOS的未來發展,進行了自主改進。和COMS一樣,LBCAST也使用了X-Y圖像尋址放大方式來讀取信號,這使其色彩的動態範圍和色域相對於CCD而言更大,而由於使用了便電壓和小的JFET積體電路結構來進行光電信號的傳輸,則使信噪比相比COMS有了很大的提高,並因此有效控制了圖像噪點,而在傳輸速度上也由於使用了獨立的管線流水線而更為迅速。

  尼康D2H上採用的LBCAST感測器:

  目前,因為LBCAST、CMOS每個像素使用的元件較多,體積尚未縮小到能夠用於袖珍相機的地步,所以尚未用於鏡頭一體型的數碼相機。
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