CMOS图像传感器,CMOS图像传感器的分类,CMOS图像传感器参数指标等|捷配电子通
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CMOS图像传感器的特性
　　（1）光照特性
　　CMOS传感器的主要应用也是图像的采集，也要求能够适应更宽的光照范围。因此也必须采用非线性的处理方法和自动调整曝光时间与自动增益等处理方法。结果与CCD相机一样损失了光电转换的线性，正因为此项，它也受限于灰度的测量。
　　（2）输出特性
　　CMOS图像传感器的突出优点在于输出特性，它可以部分输出任意区域范围内的图像。（并非所有CMOS传感器都具有这个功能，如果生产厂家没有给您提供）这个特性在跟踪、寻的、搜索及室外拍照等的应用前景非常之好。也是CCD传感器所无法办到的。
　　（3）光谱响应
　　光谱响应受半导体材料限制，同种硅材料的光谱响应基本一致，与CCD的光谱响应基本一致。
　　（4）光敏单元的不均匀性
　　光敏单元的不均匀性是CMOS图像传感器的弱项，因为它的光敏单元不像CCD那样严格的在同一硅片上用同样的制造工艺严格制造，因此远不如CCD的光敏单元的一致性好，但是它内部集成单元多，处理能力强能够弥补这个缺陷。
CMOS图像传感器的构成原理
　　完整的 CMOS 摄像器件包含如图 1 所示的各功能块。下面分别介绍各功能块的作用。
　　1 　敏感元件阵列阵列中的每个像素如图 2 所示 ,工作过程如下:
　　(1)首先进入“复位状态” ,此时打开门管 M ,电容被充电至 V r ,二极管处于反向状态;(2)然后进入“取样状态”。这时关闭门管 M ,在光照下二极管产生光电流 ,使电容上存贮的电荷放电 ,经过一个固定时间间隔后 ,电容 C 上存留的电荷量就与光照成正比例 ,这时就将一幅图像摄入到了敏感元件阵列之中了;(3) 最后进入“读出状态”。这时再打开门管M ,逐个读取各像素中电容 C上存贮的电荷电压。
　　2 　灵敏放大器
　　在敏感元件阵列中 ,各像素上反映光强的电荷量(电压信号) ,是一个很弱的电信号 ,必须进行放大 ,所以要求放大器不仅要十分灵敏 ,而且具有低的噪声。
　　3 　阵列扫描电路
　　水平移位寄存器可完成水平方向的扫描 ,利用它 ,可以实现从左向右或从右向左 ,依次读出某行中各列像素中的电信号。垂直移位寄存器可完成垂直方向的扫描 ,利用它 ,可以实现从上向下依次读出每行各像素中的电信号 ,从而实现了对一幅图像信息的扫描。为了输出到外电路 ,还要通过输出放大器 ,以提高驱动能力。
　　4 　控制电路
　　为了获得质量合格的实用摄像头 ,芯片中必须包含各种控制电路 ,如曝光时间控制、自动增益控制及 r 校正等。
　　5 　时序电路
　　为了使芯片中各部分电路按规定的节拍动作 ,必须使用多个时序控制信号。为了便于摄像头的应用 ,还要求该芯片能输出一些时序信号 ,如同步信号、行起始信号、场起始信号等。
　　6 　性能特点
　　由于 CCD 图像传感器的制造工艺与 CMOS集成电路的制造工艺兼容 ,所以用 CCD图像传感器作光电转换阵列时 ,除敏感元件阵列外 ,摄像头所必须的其他电路 ,都只能制作在其余的集成电路芯片上。
　　正因为如此 ,与 CCD 摄像头相比 ,CMOS摄像头具有功耗低、集成度高、价格低廉、体积小和使用方便等优点。
CMOS图像传感器的应用
　　1 　微型摄像机
　　在很多应用场合 ,隐蔽摄像机必须大大缩小摄像机的体积 ,采用 CMOS图像传感器可方便地做到这一点。目前国内市场上销售的DV - 5016 型微型黑白摄像机(16 mm×16 mm×12 mm) ,其功耗只有50 mW ,配以高效可充电电池 ,即使全天候工作 ,也不会电路过热和图像质量变差。近来推出中分辨率的CMOS黑白微型摄像机 ,其灵敏度可达0. 1 lx ,图像清晰度可等同于 CCD摄像机的。
　　目前可视门铃或可视电话都是 CCD 非隐蔽式的。随着治安要求不断提高 ,为确保门外或室内外的摄像系统不被识破而遭到破坏 ,在室内外安装隐蔽式摄像系统将成为家用消费系统的一种趋势。对于CMOS微型摄像机 ,只要配有管状镜头 ,就能达到隐蔽而难被破坏的目的。
　　微型 CMOS摄像机的各种配置已在汽车尾视、内视 ―Tax 司机的监视系统、塔吊起重、汽车防盗、电梯监控、超市防盗、银行监控、焦点采访、监狱、辑私等许多领域中得到应用。由于其安装简便、使用方便、自动启动、自动录像、费用低 ,使其应用也越来越广泛。
　　2 　CMOS数字摄像机
　　美国 Omni Vison 公司最近推出的由 OV7610型 CMOS彩色数字图像芯片和 OV511 型高级摄像机以及 USB 接口芯片所组成的 USB 摄像机 ,其分辨率高达 640 ×480 ,适用于通过通用串行总线传输的视频系统。
　　OV511 型高级摄像机的推出 ,可使得 PC 机能以更加实时的方法获取大量视频信息 ,其压缩芯片的压缩比可以达到 7 :1 ,从而保证了图像传感器到PC机的快速图像传输。对于CIF图像格式 ,OV511型可支持高达 30 帧/秒的传输速率 ,减少了低带宽应用中通常会出现的图像跳动现象。OV511 型作为高性能的 USB 接口的控制器 ,它具有足够的灵活性 ,适合包括视频会议、视频电子邮件、计算机多媒体和保安监控等场合应用。
　　当它和 OV7610 型 CMOS 彩色数字图像传感器结合起来 ,可作成适用于所有 PC 机视频输入应用的完美的低价位、高质量的 USB 摄像机。
　　3 　数码相机
　　人们使用胶卷照相机已经上百年了 ,20 世纪 80年代以来 ,人们利用高新技术 ,发展了不用胶卷的CCD数码相机 ,使传统的胶卷照相机产生了根本的变化。电可写可控的廉价快闪( Flash) ROM 的出现 ,以及低功耗、低价位的 CMOS摄像头的问世 ,为数码相机打开了新的局面 ,如图 3 所示。从图 3 可以看出 ,数码相机的内部装置已经和传统照相机完全不同了 ,彩色 CMOS 摄像头在电子快门的控制下 ,摄取一幅照片存在 DRAM 中 ,然后再转至快闪ROM中存放起来。根据快闪 ROM 的容量和图像数据的压缩水平 ,可以决定能照片的张数。如果将ROM换成 PCMCIA卡 ,就可以通过换卡 ,扩大数码相机的容量 ,这就像更换胶卷一样 ,将数码相机的数字图像信息转存至 PC 机的硬盘中存贮 ,这就大大方便了照片的存贮、检索、处理、编辑和传送。
　　4 　手表式摄像机
　　英国布里斯托尔惠普研究实验室的一个研究小组研制出新型手表式摄像机。这种摄像机利用单个芯片来实现摄像机所需的大部分功能 ,能置于手表中来处理和显示所拍摄的静止或运动图像。
　　这种芯片同时获取和处理图像 ,还可与手表或移动电话等共享电源。利用特殊的端口 ,新型摄像机还可与现有摄像机或电视相连。据英国布里斯托尔惠普研究室的研究人员介绍 ,将来通过增加红外线或无线电通信端口 ,手表式摄像机还有可能直接从个人电脑或电视机中下载图像。
　　5 　影像掌上电话
　　日本东京陶瓷公司研制出全球第一台蜂窝式彩色影像掌上电话系统( PHS) 。这款新型电话配备英寸(1 英寸等于 2. 54 厘米)薄膜晶体管液晶显示屏幕( TFT LCD) 和 11 万像素的 CMOS 图像传感器 ,每秒可传送或接收两个画面及声音。该电话零售价低于 4 万日元(约 325 美元) 。
　　6 　其他应用和市场
　　CMOS图像传感器是一种多功能传感器 ,由于它兼具 CCD 图像传感器的性能 ,因此可进入 CCD的应用领域 ,但它又有自己独特的优点 ,所以为自已开拓了许多新的应用领域。目前主要应用是保安监控系统和 PC摄像机。
　　除了上述主要应用之外 ,CMOS图像传感器还可应用于数字静态摄像机和医用小型摄像机等。例如 ,心脏外科医生可以在患者胸部安装一个小“硅眼” ,以便在手术后监视手术效果 ,CCD 就很难实现这种应用。
　　在CMOS 图像传感器中 ,由于集成了多种功能 ,使得以往许多无法运用图像技术的地方 ,能够广泛地应用图像技术。例如带照相机的移动电话、指纹识别系统、嵌入在显示器和膝上型电脑显示器中的摄像机、一次性照相机等。
CMOS图像传感器的发展趋势
　　1 低压驱动掩埋光电二极管型CMOS图像传感器
　　CMOS图像传感器在低照度下成像质量一直不如CCD，因而提高图像质量是CMOS图像传感器开发的重点。东芝采用掩埋光电二极管新型结构，降低了漏泄电流，在低压下也能确保无电荷残余地完全读出，实现了与CCD摄像器件同等的高质量图像。
　　2 低噪声高画质CMOS图像传感器
　　索尼采用独特的"DRSCAN"噪声消除技术和抑制暗电流的"HAD"结构，成功地试制出低噪声高画质1/3英寸33万像素CMOS图像传感器，并计划尽快实现商品化。
　　独特的"DRSCAN"（Dot Sequential Readout System with Current Amplified Signal Output Noise Reduction Circuit）技术即是在逐点顺次读出每像素信号和噪声成分的同时，在同一电路中消除晶体管特性不均引起的固定图形噪声，这是以前逐行消除难以做到的。为了消除暗电流引起的固定图形噪声，还借鉴CCD的"HAD"（Hole accumulation diode）结构。在传感器表面形成空穴积累层，从而抑制非入射光引起的暗电流。这两种固定图形噪声的降低，使S/N比提高了25倍，实现了CMOS图像传感器的高画质。而且HAD结构中采用L形门的像素结构，使几乎所有的电子完全转移，实现了无拖影图像信号输出。
　　3 高灵敏度CMOS图像传感器
　　日本NEC公司采用0.35 m CMOS工艺技术研制成功了具有双金属光电屏蔽和氮化硅（Si3N4）抗反射膜的深P阱光电二极管结构的CMOS-APS。为了改善器件的灵敏度，NEC公司在研制中采用了深P阱，磷掺杂P型硅衬底，Si3N4、抗反射膜、耗尽晶体管、双金属光电屏蔽等新技术。光入射到常规光电二极管和新型光电二极管的反射率，前者为20% 30%，后者小于10%。由于入射光反射率的降低，提高了器件的灵敏度。其性能参数为：光学尺寸为1/3英寸，像素数为658(H) 493(V)，像素尺寸为7.4 m(H) 7.4 m(V)，芯片尺寸为7.4mm 7.4mm，填充系数为20%，饱和信号为770mV。灵敏度为1090mV/Lx.s-1（无微透镜），转换增益为30 V/e，动态范围为51dB，暗电流为1.5fA/像素（25℃时），功耗为69mW，电源电压为3.3V。
　　4 轨对轨CMOS-APS
　　美国Photo Vision Systems公司2002年4月开发出一种高分辨率CMOS图像传感器，它具有830万像素的分辨率（），比高清晰度电视（HDTV）的分辨率高4倍，比标准电视的分辨率高32倍。该器件适用于数字电视，演播室广播，安全/生物测定学、科学分析和工业监视等应用场合。这种超高清晰度电视彩色摄像机可以最大30帧每秒的速度拍摄2500万像素的图像（渐进或隔行扫描）。同样，IBM公司也将这种传感器集成到一种具有9.2兆像素22.2英寸大小的液晶显示器中。该传感器使用了Photon Vision Systems公司的CMOS有源像素图像传感器技术，从而使该传感器的分辨率指标达到甚至超过CCD图像传感器。
　　5 单斜率模式CMOS-APS
　　美国Photon Vision Systems公司采用常规SOI（silicon-on-insulator）CMOS工艺研制成功了单斜率模式CMOS-APS。像素数为64 64；像素尺寸为20 m(H) 15 m(V)；填充系数为50%；芯片尺寸为2mm 2mm；帧速为60帧/秒。该器件的单个像素由源跟随器、行选择晶体管n+-P二极管和复位晶体管等组成。另外我国香港科技大学采用2 mSOI CMOS工艺开发出了低压混合体/SOI CMOS有源像素传感器，在1.2V VDD工作时，暗电流小于50nA/cm2；二极管响应率为500mA/W；转换增益为1 V/e-；输出摆幅大于0.5V；动态范围为74dB。采用常规SOI CMOS工艺制备CMOS有源像素传感器（CMOS-APS），是CMOS-APS制备工艺的发展方向。因为采用该工艺容易获得低电压、微功耗的CMOS-APS。因此，混合体（hybrid bulk）/SOI CMOS-APS技术是很有吸引力的。使用SOI CMOS工艺是未来制作CMOS图像传感器的理想工艺。
　　6 CMOS数字像素传感器
　　CMOS图像传感器的发展至今有三大类，即CMOS-PPS、CMOS-APS、和CMOS-DPS（Digital Pixel sensor），而CMOS-DPS是最近两年才开发出来的。2001年12月Kodak、cadak、Hewlett-packard、Agilent Technolgies和Stanford大学和California大学等采用标准数字式0.18 m CMOS工艺开发成功了高帧速(10000帧/秒)CMOS数字像素传感器。其性能参数为：像素数为352 288；芯片尺寸为5mm 5mm；晶体管数为380万个；读出结构为64bit（167MHz）；最大输出数据速率大于1.33GB/s；最大连续帧速大于10000帧/秒；最大连续像素速率大于1Gpixels/s；像素尺寸为9.4 m(H) 9.4 m(V)；光电探测器类型为n MOS光电栅；每个像素的晶体管数为37；该器件的单个像素由光电二极管，模拟数字转换（ADC）、数字存储器和相关双取样（CDS）电路等组成。
　　CMOS-DPS不像CMOS-PPS和CMOS-APS的模/数（A/D）转换是在像素外进行，而是将模/数（A/D）转换集成在每一个像素单元里，每一像素单元输出的是数字信号，该器件的优点是高速数字读出，无列读出噪声或固定图形噪声，工作速度更快，功耗更低。
　　7 宽动态范围图像传感器
　　继CMOS-PPS、CMOS-APS和CMOS-DPS发展之后，德国西根大学半导体电子学研究所采用0.7 m CMOS工艺、PECVD超高真空系统以及专用集成电路（ASIC）薄膜技术；设计和制造了宽动态范围图像传感器。该器件由两部分组成：即PECVD氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜是在超高真空中制成的，而ASIC使用标准CMOS工艺制备。这是继CMOS图像传感器问世之后，同CMOS图像传感器一样已经引起人们的重视。薄膜专用集成电路（TFA）图像传感器由正面电极、a-Si:H、背面电极、绝缘层和专用集成电路等组成。像素数为368 256、495 128、像元，像元尺寸分别为30 m 38 m、10 m 10 m、芯片尺寸分别为16.5mm 14.9mm，16.6mm 12.6mm，动态范围为60dB 125dB。
　　8 APD图像传感器
　　2001年，瑞士联邦技术学院电子学实验室的Alice Biber和Peter Seitz等人，采用1.2 m标准BiCMOS工艺研制成功了雪崩光电二极管图像传感器（APDIS），每个像素由雪崩光电二极管（APD）、高压稳定电路和图像读出电子部件组成。与常规CMOS有源像素传感器（CMOS-APS）比较，集成APD像素现存的反馈电阻将由反馈电容代替，放大器的热噪声为Vn,amp=30nV/Hz1/2，源跟随器热噪声为Vn,sf=17nV/Hz1/2，C=200fF时（1fF=10-15F），复位（KT/C）噪声的计算值为144 V；增益为1和15时，APD的噪声（i n,APD）分别为3.2 10-33A2/Hz和14.4 10-27A2/Hz。每个球形结构的APD的外部直径为48 m，像素数为12 24，芯片尺寸为2.4mm 2.4mm，总的像素尺寸为154 m 71.5 m。用该器件已组装成了首台APDIS摄像机，拍摄出了清晰的黑白图像。
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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。
文/Ling-Mei Wong
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。
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
由于具有半导体行业的背景，Micron公司比其他竞争对手更有优势。该公司的高级营销代表Rene Hartner如此说道，“Micron公司的背景就是DRAM制造商，这种设备最大限度地防止晶体管信息的丢失。这有助我们在图像传感器中采取独特的方法最小化暗电流。而且，除此之外，到目前为止，CMOS仍是最常用的，容易批量生产，而且其创造的经济效益也远远超过CCD。”
“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
OmniVision公司一直致力于打造自己的传感器品牌。“OminVision属于第一批提供CMOS图像传感器的专业供应商，将信号处理器集成到传感器上，”Hepp介绍，“这是一种单芯片解决方案，允许客户将图像传感器和信号传感器集成到一个芯片，因此，无需其它协同处理的芯片，这就大大节省了客户的成本。”
在图像传感器中，OmniVision公司为不同应用领域进行量身定做的设计。比如，在机动车应用领域，非常需要具备在高温和恶劣的环境条件下正常运行的功能。当然，不同应用领域的基本需求是不变的。Hepp说道，“对于任何一个特殊的传感器来说，它的性能需要达到或超过预期目标，否则，最初就没必要采用这种传感器。图像质量、光线变化条件下的性能、温度范围，都是选择传感器时需要考量的因素，另外，还包括原材料成本、便于集成到一个摄像机或安防系统中，以及方便用户安装和使用。”
Pixim加紧脚步
来自于美国加利福尼亚州的Pixim公司是非常著名的CMOS供应商。“在行业中，Pixim的图像传感器非常独特，”该公司市场营销副总裁John Monti表示，“我们称之为DPS (Digital Pixel System，数字成像系统)技术，其关键之处在于每一个像素点上包含了一个10位A/D转换器。这要求每个像素独立完成采样和曝光，并直接转换为数字信号。其结果带来超宽动态范围（UWDR）功能，该功能有诸多好处，例如120分贝动态范围、颜色精确、无花边或锯齿、逐行扫描图像抓拍，以及全景电子快门以减轻运动物体图像的模糊。”
但是，并非所有解决方案都需要宽动态范围的功能。“其实，成像解决方案是很主观的，包括如何抓拍或显示图像，”Monti认为，“我们提供的成像解决方案是可配置的，它可以使得GE生产的摄像机不同于霍尼韦尔、Pelco或Lenel的。它们提供的产品各具特色。摄像机厂家、集成商或终端用户等，都可以灵活地进行配置。”
正是这些技术特点，使得Monti认为Pixim比竞争对手更有优势。“模拟CMOS传感器采用的滚动式快门（rolling shutter）方式不太适用于运动物体图像的捕捉；受传感器固定模式噪声的影响，它的低照度性能也较差。”Pixim公司提供的全景快门方式通过调节每一个像素的增益值来降噪。如此一来，即便是在低照度环境中，传感器对光的灵敏度也更强。
摄像机厂商在寻找什么？
很多传感器供应商都在大力推广解决方案，摄像机厂商在挑选合作伙伴时选择也更多。有的厂商选择更好的技术，有的厂商则根据具体的应用需求，从CCD和CMOS中择优而取。
以德国的Mobotix公司为例，它的选择是明确的。“考虑到灵敏度和动态范围，以及图像中的亮度变化范围也很大，”国际营销总监Peter McKee表示，“摄像机就不得不面临强光曝晒的问题，这时候就必须配置CMOS传感器，因为CCD明显容易被烧坏。”
Mobotix公司并未透露是否采用第三方供应的CMOS传感器或谁是供应商，但是，该公司声称，其全帧CMOS解决方案提供了独特的960电视线逐行扫描图像，这与CCD供应商所提供的模糊的隔行扫描图像不同。通过软件，Mobotix公司还可以进一步掌握高清晰度图像技术，同时不需要采用更多的硬件。“在硬件机械部分，CMOS允许我们使用配置带固定光圈的镜头，而且事实上我们不使用可移动的部件，这与Mobotix公司‘没有移动部件就等于不需要维护’的理念一致，”McKee如此解释。
与此不同，Mintron公司只在摄像机中使用CCD。该公司CEO Mars Yang透露之所以选择索尼CCD，并基于它制造第一代CCD摄像机的原因是，其光灵敏度、降噪等性能。后来，Mintron公司开发了自己的图像传感器。它具备宽动态范围，光灵敏度高达1:100000，即使光照不足的时候也可抓拍到清晰图像。这种芯片基于CMOS程序，有效地将CCD的敏感度和CMOS的优势结合在一起。
当然，并非所有的摄像机厂商都具备自主研发和生产零部件的能力，他们没得选择，只能找到自己的图像传感器合作伙伴。
谁将得到“水晶球”
与索尼在CCD市场的主导地位不同，目前，CMOS市场还未出现一个霸主。但可以肯定的是，惟有经过不断的激战才能到达顶峰。
CMOS解决方案在多个应用市场受到青睐，有望在竞争中抢占更多的应用市场。“我们期望CMOS传感器在全球各行各业中应用越来越广，其中也包括安防行业。它在功能、价格、大小及性能等方面都有自己的优势，”Hepp强调，“亚洲和其它ODM市场上已经出现这种苗头，而我们也拥有众多来自互联网和安防领域的摄像机市场的客户。现在，安防市场已经在采用基于CMOS的传感技术，并且，在图像质量和低照度性能方面，CMOS已经达到或即将超越CCD的水平。”
而Yang也表示，在Mintron公司的收入中，CMOS的利润正在向CCD逼近。当然，每一项技术的优势各有不同，比如CMOS的低耗能和低成本；而CCD的噪声更少。可见，谁也无法完全取代谁。同时，争议也将继续，双方都持有强有力的论据。未来几年之内，零部件市场的动向也将更有看头。
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