讲师花费最多的时间解说的,还是CCD传感器与CMOS传感器的差异。CCD被称作“非增幅传感器”。垂直入射的光电子不经改动地以电荷的形式传给水平CCD、一直传导到输出放大器、在那里转换为电压信号。由于从很久以前开始、CCD就被用作高画质图像传感器,使得CCD有着丰富的技术积累,噪声比较小、信噪比也很高这样的种种优点。但相反,由于电荷的转换是最后一起完成的、所需要的瞬间峰值电量就很大,并行输出也很困难。这样就难以进行高速化。而且,把外围电路移到芯片上的尝试也很困难。
而CMOS则被称作“增幅型传感器”,针对每个像素入射的光电子都一一有放大器将其转换为电压信号,可以依次输出。因此,峰值电量要求很低,也适于并行输出www.cechina.cn,方便高速化处理。当然、外围电路移入芯片内部也容易实现。
讲师还针对传感器高速化问题比较了CCD与CMOS控制工程网版权所有,称这是CMOS传感器最大的优势所在。由于CCD要通过水平CCD将电荷一起输出,所以在使用CCD传感器的EOS-1D上,就采用了将水平CCD左右分割来实现两通道并行读取的高速化。此外还有将水平CCD
CMOS传感器的缺点CONTROL ENGINEERING China版权所有,则是各像素之间参差不齐,也容易发生随机噪声。因此过去很少被用于面向高画质产品的图像传感器。佳能则是采用“传感器芯片内除噪技术”来对此加以改善的。通过同时去除固定模式噪声(FPN)和随机噪声(RN),使得CMOS的画质不逊于CCD传感器。因此、佳能在D30以后、在要求高画质的数码相机上均采用CMOS图像传感器。
此外,为了解决暗电流问题,佳能也煞费苦心。暗电流是CMOS上由于些微的结晶缺陷或漏电流产生的。在长时间曝光等像素电荷累积时间很长的情况下、以及CMOS温度容易上升的情况下容易带来噪声。对此问题,除了在半导体工艺管理上加强、以降低缺陷率以外,佳能还采用了“埋入式图像二极管”的构造来减少噪声发生的机率。
所谓“埋入式图像二极管”,就是将图像二极管植入CMOS底部的硅晶的方法。暗电流一般发生在硅晶表面,过去那种廉价的CMOS传感器一般是将图像二极管配置于硅晶之上,因此很容易受到暗电流的影响www.cechina.cn,用这样的方法,就使得暗电流带来的噪声大幅度减少了。这种思路在CCD系列上早就得到应用,而在CMOS传感器上应用、佳能还是第一个尝螃蟹的人。
谈到未来,佳能表示会针对用户的需求开发相应规格的图像传感器、并在努力提高像素性能的前提下加强像素微细技术,同时还会开发能应用于CMOS传感器的电子快门技术等。