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- 傳感器：IP高清橫空出世CMOS趁機上位
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/11/7
IPC所有的構成部件中，最為關鍵的是圖像傳感器，其指標優(yōu)秀與否直接影響到網(wǎng)絡高清攝像機畫面效果。明日實業(yè)楊祖棟認為，目前市場上大多數(shù)網(wǎng)絡高清攝像機均采用CMOS作為感光元件，但與CCD傳感器相比，其在高清網(wǎng)絡攝像機上的應用具有優(yōu)勢。中瀛鑫科技吳勇華說，網(wǎng)絡高清CCD主要是索尼，CMOS傳感器芯片供應商比較多，高端的如索尼、松下，中端的如美光，中低端的如Omnivision（蘋果手機用的也是這種）。CCD和CMOS傳感器在網(wǎng)絡高清上的表現(xiàn)主要由他們不同的處理技術決定，CCD采用全局曝光技術，低照度下效果優(yōu)勢明顯，但工藝復雜，成品率低，價格居高不下；CMOS采用逐行曝光技術，工藝簡單，可大批量生產(chǎn)，具有較強的價格優(yōu)勢，但低照度下的效果有待繼續(xù)改善，不過高端的CMOS傳感器在低照度下的效果甚至好過CCD。毋庸置疑，CMOS傳感器是IP高清的主流技術趨勢。
�？低曈趯W海談到CCD傳感器在靈敏度、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS傳感器，而CMOS傳感器則具有低成本、低功耗、高整合度的特點。不過，隨著CCD與CMOS傳感器技術的進步，兩者的差異已經(jīng)逐漸縮小。然而CCD的成本高，集成度低，信息讀取慢，相比下CMOS的特點更適合當下的高清相機，將會引領高清相機的未來。浙江大華黃維儉說，CCD傳感器技術起步較早，技術相對成熟，具有感光度高、噪點低的優(yōu)點，在成像質量方面存在優(yōu)勢，但是其處理速度相對較慢、功耗及成本較高，目前只在130萬像素及200萬像素上有所使用；CMOS傳感器則有處理速度相對較快、功耗低及成本低廉的優(yōu)點，使其在高清監(jiān)控中發(fā)展迅速，經(jīng)過幾年時間的技術的沉淀與創(chuàng)新，目前CMOS傳感器已克服了照度等問題，再加上CMOS有著較高的動態(tài)范圍，使CMOS產(chǎn)品在高清攝像機的地位越來越重要，市場上也是采用CMOS傳感器的高清網(wǎng)絡攝像機占了大部分。波�？萍伎锶空J為在模擬時代，主要是都是CCD做模擬攝像機，而到了數(shù)字高清時代，則是以CMOS為主的數(shù)字百萬高清攝像機。CCD的優(yōu)點是靈敏度高、解析力強、信噪比高、低照度效果好。但CCD不適于做數(shù)字高清攝像機，且價格較貴，其核心技術被日系廠商把控，國內廠家難以做深層次的開發(fā)。而CMOS價格低廉、自主開發(fā)程度高，符合開放、合作的現(xiàn)代科技理念，此外近幾年隨著國內有實力的高清廠商的研發(fā)，CMOS攝像機在低照度、紅外性有了突破性的發(fā)展，其性能遠超CCD模擬攝像機。
天地偉業(yè)馬可威認為CCD特有的工藝，具有低照度效果好、信噪比高、通透感強、色彩還原能力佳等優(yōu)點，在交通、醫(yī)療等高端領域中廣泛應用。由于其成像方面的優(yōu)勢，在很長時間內還會延續(xù)采用，但同時由于其成本高、功耗大也制約了其市場發(fā)展的空間。CMOS傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點，最近幾年在寬動態(tài)、低照度方面發(fā)展迅速。市場上推出的最新的超低照度、超寬動態(tài)等CMOS SENSOR產(chǎn)品，效果表現(xiàn)優(yōu)秀，相比早期的CCD傳感器在低照性能上已經(jīng)沒有差距。CMOS傳感器大多使用Rolling Shutter（卷簾快門）曝光模式，在捕捉高速運動物體時，會有扭曲、畸變現(xiàn)象。
金三立張智安采訪中說，在同等面積下，CCD的優(yōu)勢是靈敏度較高、色彩還原真實、整體圖像品質好、解析度高、噪點控制好、低照度下成像效果好，然而其功率大、成本高。信息讀取方式上，CCD需外部電路控制，較為復雜。CMOS優(yōu)勢是信號讀取速度快、低功耗、集成度高、成本低，略顯不足的是其靈敏度稍低，但信息讀取方式上看，CMOS直接讀取電流（或電壓）信號，速度是CCD的10倍以上。蘇州科達郭俊偉也談到CCD目前最大的優(yōu)勢在于global shutter，因此目前成為高清卡口相機的不二選擇，缺點就是像素難以繼續(xù)提高，發(fā)熱量較大；而CMOS本身像素可以做的更高且發(fā)熱量小，經(jīng)過多年的發(fā)展，CMOS在低照度、噪聲等方面已經(jīng)取得了非常大的進步，目前高清監(jiān)控相機中CMOS占據(jù)了相對較大的比例。保千里陳德銀對于此問題詳細談到，感光器件是攝像機最為核心的部分，在模擬攝像機及標清網(wǎng)絡攝像機中，CCD最為廣泛使用。
但隨著百萬像素網(wǎng)絡攝像機的出現(xiàn)，其主要采用高分辨率的逐行掃描方式，逐行掃描的CMOS傳感器比隔行掃描CCD芯片更有優(yōu)勢，其依次掃描每條電視線，而不是將電視線分成奇數(shù)和偶數(shù)線條后再疊加成一副完整圖像。采用隔行掃描，快速運動的物體在奇數(shù)場掃描和偶數(shù)場掃描中的位置存在較大差異，導致畫面模糊不清，對于交通等領域而言，需要的是清晰、無鋸齒的運動車輛圖像，CMOS在像素密度上的優(yōu)勢使其處于領先地位。目前，130萬網(wǎng)絡攝像機沿襲模擬的優(yōu)勢，較多采用CCD，而200萬像素以上的網(wǎng)絡攝像機則更多傾向于CMOS。CCD的特點是靈敏度高，但其響應速度較低，而CMOS除了像素密集度的優(yōu)勢之外，成本、功耗等優(yōu)勢更為廠家青睞；當然“金無赤足，人無完人”，CMOS存在著不足，其在低照度環(huán)境下噪點較多，如果沒有補光措施，在低照度環(huán)境下使用很難達到理想效果。
依據(jù)以上觀點，記者總結得出在視頻監(jiān)控處于模擬階段一直是CCD的天下，索尼、夏普兩大CCD廠家在市場上呼風喚雨。時過境遷，當網(wǎng)絡高清橫空出世，CMOS趁機上位，一步步蠶食CCD的市場份額，如今已形成與CCD分庭抗禮之勢，甚至出現(xiàn)趕超之勢。
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