老大哥面临新秀挑战 CCD技术需居安思危
2012-01-06 15:18:27
来源:中关村在线
责任编辑: liuzhenzhen
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CCD是我们在研究监控摄像头中常见的一个部件，它的名字是由Charge-coupledDevice简化而来，即电荷耦合元件。它是一种半导体器件，能够将光学影像转化为数字信号。衡量CCD质量的指标很多，比如像素，CCD尺寸，灵敏度以及信噪比等等，其中像素数以及尺寸是重要的指标。众所周知，像素越大，它所成像的质量也就越高。可以说它是监控摄像头最主要的部件之一，因而它的质量对摄像头的成像质量也有决定性的意义。
CCD的特点
在提到CCD的特点之前，我们先简单的交代一下CCD的工作原理。在CCD上有许多排列整齐的电容，它在接收到光线之后，将光线（影像）转变为模拟电流信号。这些信号经过放大和模数转换后，就可以实现图像的获取、存储、传输处理等工作了。因此，CCD芯片的优点主要分为如下几个方面：
1、分量小，体积轻；
2、性能稳定，寿命长；
3、灵敏度高，噪声低，动态范围大；
4、对图像的响应速度快，有自动扫描的功能，且成像保真度高；
5、像素集成度高。尺寸精确，生产成本低。
可以说，在成像效果上，稳定性高，成像效果好，对图像反应快是CCD芯片在工作过程中非常突出的特性。再加上其体积小，价格相对低廉的特点。因此，在许多光学设备的组成上，都能见到CCD的身影。
当然，CCD芯片也有着制约它进一步推广的地方，比如说耗电量大、工艺复杂都是影响CCD走向完美的重要因素。另一方面，基于CCD成像原理的特点，使得CCD在原有部件改变不大的情况下提升像素的想法变得有些奢望。
CCD的发展趋势
说到CCD的未来，就不能不提到当前它的主要竞争对手CMOS。虽然目前CMOS技术进入
视频监控领域的时间没有CCD长久，且与CCD相比，在灵敏度，分辨率，噪声以及成熟度等方面属于绝对的劣势。但CMOS传感器并非就是一无是处。低成本，低耗电以及高整合度的特性，无疑是CCD技术难以匹敌的。尤其对于耗能这一项，更是令诸多CCD用户头疼的问题。另外，由于数码影像的大量需求，因而使低成本、供货稳定的CMOS受到诸多用户的青睐。因此，随着CMOS的大量生产以及技术的不断改进，使得CCD与CMOS两者的差异也正逐渐缩小。
所以说，如果要想继续保持市场地位，使自身不被超越甚至取代的话，CCD在未来应该注重如下几个方面的发展：
像面尺寸向集成化，轻量化发展。由于制造CCD传感器的硅片和加工成本都很高，因此，在有限的空间上刻出更多的CCD传感芯片无疑在节省成本和提高成像质量上都有着很大的帮助。
向高素数、多制式发展。目前，缩小像面尺寸并且提高像素数量已经是不少CCD传感设备的发展方向。另外，由隔行扫描向逐行扫描的转变，也有助于摄像头分辨能力的进一步提升。
减少能量消耗。目前，CCD芯片的巨大耗能也成为大家公认的一个弊端。由于CMOS在节能上相比CCD有着很大的优势。因此，如果处理不好类似的问题，恐怕会对未来CCD市场构成相当程度的影响。
提高CCD产品的生产效率。由于CCD芯片工艺复杂，能够生产CCD产品的厂家相对较少，因此对市场的稳定和扩展无疑都是相当不利的。另一方面，批量的生产也有利于成本的降低和技术的改进与提升。
数字化摄像机技术的引入。将数字化技术引入CCD设备，无疑有助于用户通过计算机等终端对摄像机及其一些参数的控制，从而有助于摄像机在工作过程中指标的修改和统一。
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