數位相機的起飛造就了 CCD 影像感測器的成長,同樣的照相手機的大量成長也使得 CMOS 影像感測器的技術與出貨量不斷的往前進。根據日本研究機構 TSR 最新報告指出,在 不計算光學滑鼠用 CMOS 影像感測器的前提下, 2006 年時, CMOS 影像感測器的出貨量將達 2 億 2 千 8 百 80 萬顆,比起 CCD 影像感測器 2 億 5 百 40 萬顆的 出貨量,足足多出了 2,340 萬顆,因此 2006 年可說是 CMOS 正式超越 CCD 之年。
圖一 CCD 與 CMOS 影像感測器出貨量預估 |
單位:百萬顆 |
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Source : TSR, 2004 年 12 月
CMOS 影像感測器市場規模 |
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2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
CIS整體市場(百萬美元) |
637 |
894 |
1,202 |
1,542 |
1,731 |
移動電話專用CIS 市場 (百萬美元) |
185.7 |
312.7 |
545.4 |
807.9 |
963.5 |
Source : TSR 2004 | |
其實會有這樣的結果一點也不意外,從其主要應用市場就可得到這樣的答案。 畢竟,使用照相手機的人口比起使用數位相機人口多了太多,因此 CMOS 超越 CCD 是早晚的事情。
影像感測器產業為了要迎合手機市場需求,其必須面對高像素時代來臨以及手機數位相機化的趨勢,因此如何微縮感測器尺寸,並維持某種程度的感光度、靈敏度、良好訊號雜訊比等成為 CCD 與 CMOS 廠商研發的方向。
一般來說, CCD 與 CMOS 兩者都是利用感光二極體( photodiode )進行光電轉換,也就是將相片轉換成數位形式,而其主要差異就在於數位資料傳送的方式不同。 CCD 影像感測器是透過電荷,而 CMOS 是透過類似記憶體電路的方式將資料輸出。 因此, CCD 雖然在品質上超越 CMOS ,但是在成本與尺寸大小上,卻不如 CMOS ,加上照相手機需要低耗電、小尺寸、高整合且低成本的影像感測器時, CMOS 成為首選。所以優勝劣敗立即顯現。此外, 除了照相手機提供 CMOS 影像感測 器 成長的空間外,汽車、醫療、電視遊樂器等應用領域,都是值得開發的市場。
但是 CCD 也不是省油的燈,其現在仍舊在照相手機維持一定的市場佔有率,加上照相手機的解析度不斷提高至 2 百萬甚至 3 百萬像素,因此以目前技術來說,也只有 CCD 能夠達到其要求。所以 CCD 影像感測器仍然大有可為。不過,隨著像素不可能一直毫無止境提升的情況下, CCD 仍然必須想出一套解決方案對付 CMOS 。
□ CIS(CMOS Image Sensor)
: 作為系統LSI半導體,它的作用在於將通過相機鏡頭進入的光線轉換為電子信號。和CCD相比較,具有電消耗低、系統集成、費用等方面的優勢。
□ CCD(Charge Coupled Device)
: 它作為一個將光線轉換為電子信號的圖像傳感器 ,在一般情況下,和CIS相比具有更優秀的畫質,但是和CIS相比較,其製作單價偏高,電消耗也比較大。
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