主页（http://www.pttcn.net）：CMOS与CCD之间的对决 半导体技术得到进一步发展的同时，图像传感器的种类也更多。本文将近距离关注该技术的发展动向，包括谁在研发、推动，未来的发展动向和如何应用于安防行业，以及该技术在获取较大图片时的重要性。 抓拍清晰图片已成为视频监控系统的重要目标。在光信号转化成图像时所出现的巨大差异，需要图像传感器供应商提供各种抓拍方法进行加工处理。从占主导地位的CCD (charge-coupled devices，电荷耦合器件)，到正在兴起的CMOS (complimentary metal oxide semiconductors，互补性氧化金属半导体，也称为SEA-moss)，不同的图像传感器满足了不同的安防需求。正因为采用了图像传感器，记录至关重要的瞬间才能被高效便捷地实现。 各有所长 十九世纪六十年代，CCD和CMOS传感器发明。早期的CMOS传感器的感光能力不如CCD，CCD于1969年得到发展。两者都是基于集成电路将视频图像转换成数字信号，但是CCD的感光能力更强，尤其是在低照度环境下，于是，在第一回合比拼中CCD胜出。 “传统意义上，CCD更优越，多年来一直占有较大的市场份额，”Omnivision公司产品经理Michael Hepp解释，“与CMOS相比，CCD是一项更昂贵的技术，提供高质量图像和灵活性，需要系统足够大以充分容纳各种部件，其中包括昂贵的多芯片解决方案。过去，CCD图像传感器的感光能力比此前的CMOS传感器更好。CCD本身也很复杂，基于一个非常专业的处理流程。直到最近，安防摄像机的商业化应用中，要求具备更宽的动态范围（HDR），这也就是说，能够在光线变化较大的环境下记录多种色调细节，单纯从技术层面考虑，几乎只能依靠CCD成像技术。这样的话，用户就不得不面临CCD在清晰度、动态范围、温度方面的问题，而这些问题在安防应用中恰恰是至关重要的。” IQinVisoin公司市场营销副总裁Paul Bodell曾表示，直到2003年，CMOS传感器感光能力才逐渐赶上CCD。逐行扫描CMOS传感器比隔行扫描CCD芯片更有优势，它依次扫描每一条电视线，而不是将电视线分成奇数和偶数线条再叠加成一副完整图像。采用隔行扫描方式的话，快速运动的物体在奇数场扫描和偶数场扫描中的位置存在较大差异，从而导致画面模糊不清。对于交通等应用领域来说，它们更需要清晰的、无锯齿的运动车辆图像。 据预测，CMOS市场将持续增长。Frost&Sullivan市场调研机构解释，CMOS图像传感器市场将实现33%的年均复合增长率，与此同时，2007年市场份额预期达到46.4亿美元，与CCD市场相比提升了6.2%。 CMOS传感器的支持者对CMOS的节能能力和低成本效应引以为傲。“通常情况下，CMOS图像传感器的耗能相当于CCD的十分之一，这就为整个大型的安全网络系统节省了巨大开支，”Hepp解释，“CMOS图像传感器的成本更低，市场价格也更便宜，同时降低了整个系统的成本，这等于为厂家节省了大量的生产成本。” 当然，市场上还存在另一种争议，部分人士认为，尽管CMOS提供了更多控制方式并降低了消耗，但是CCD的感光能力优于CMOS。据供应商自己反映，市场争议的焦点在于哪一种技术最适宜于成像应用。 成像领域的新军 索尼公司是CCD市场的领导者，其所销售的大多数图像传感器都是CCD产品，目前也在提高CMOS产品的产量。据业内部分人士估计，索尼公司在CCD市场的份额占到40%，目前它在CCD行业的最大竞争对手是松下和夏普公司。 部分供应商则与索尼公司直接竞争，例如Pixim，这家二十世纪九十年代成立的公司，目前正极力推出CMOS传感器。另外，Micron Technology和OmniVision公司也是CMOS领域的强劲竞争者，两家公司都很自信他们是半导体行业的领先者。约一年前，提供DRAM和闪存的专业厂商——Micron公司也进军CMOS市场。据该公司亚洲通讯部经理John Mullins所说，在极短时间内，从2006年12月到2007年2月，Micron公司就占领了38%的国际市场份额。 随着CMOS市场的不断发展，行业竞争者在功能和价格方面展开了激烈的竞争。每一家都各显神通，竭力推出独特功能的优势。 Micron蠢蠢欲动 “其次，将摄像机的各种功能集成在芯片上，CMOS图像传感器简化了摄像机系统的部件，增加可靠性，使设备小型化，无需额外的芯片包装、组装以及外部设备的支持，从而大大地降低了成本，”他解释。 Micron公司已经实现了CMOS传感器的电耗低于CCD，成为新一代摄像机的较理想的选择。“我们已经看到了电池供电摄像机的一个发展新趋势，主要在民用和国土安全领域，”Hartner声称，“我们生产的传感器在降低能耗方面表现突出，使厂商能够开发出新的解决方案，给水、气和管道运营商提供视频监控和保护资产。” 他还补充道，宽动态范围也是其中的一个优势，使得一个包含高亮度区域和黑暗角落的场景完全地显示出来。例如，银行、ATM机或交通领域都需要宽动态解决方案。标准CMOS传感器的动态范围是从70分贝到100分贝以上。“如果你要去银行，一般都是从街道进入一个采用人工照明的营业厅。摄像机发现有人进入之后，场景的光线从适度变得明亮刺眼。这个时候，采用标准传感器的话，就难以看到人通过大门进入银行的各个细节，比如人的面部或衣服颜色等。MT9V032设备不仅能提供宽动态范围，而且还能提供全景快门（Global Shutter：全帧同时曝光快门）功能，该设备不仅具备交通领域所需监控摄像机的功能，同时还能作为高速球，用来抓拍交通肇事者的面部和车辆牌照，比如超速违章驾车。” 另外，低照度也是监控领域CMOS传感器的一个关键参数。“Micron公司的传感器具有优秀的低照度性能，这也是许多客户选择设备时所关心的重要参数之一，”Hartner解释。 OmniVision全力以赴
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