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CCD與CMOS以往在數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)市場(chǎng)各自擁有一片天地，但隨著近年來(lái)CCD跨越手機(jī)制造領(lǐng)域，便形成一股不容忽視的競(jìng)爭(zhēng)局面，甚至CCD大有凌駕CMOS元件市場(chǎng)的趨勢(shì)。本文將順應(yīng)這種趨勢(shì)，概述兩者在應(yīng)用與技術(shù)層面上的表現(xiàn)，并解析市場(chǎng)需求面與未來(lái)發(fā)展的態(tài)勢(shì)走向。 　　有關(guān)CCD與CMOS的應(yīng)用爭(zhēng)論是在上世紀(jì)八十年代CMOS成像元件問(wèn)世后正式展開(kāi)的。到上世紀(jì)九十年代，CCD成為數(shù)碼相機(jī)與數(shù)碼攝影機(jī)的成像元件的主流，尤其是在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域，CCD更具有壓倒性的占有率。CMOS成像元件為了避免與CCD正面對(duì)決，因此在移動(dòng)電話(huà)等領(lǐng)域另辟戰(zhàn)場(chǎng)并獲得大勝，不過(guò)卻也招致CCD的覬覦，并且迅速與CMOS形成競(jìng)爭(zhēng)局面，2003年開(kāi)始成像元件的像素從30萬(wàn)一下子提高四倍，甚至超過(guò)130萬(wàn)像素以上，使得CCD成像元件更因它的影像品質(zhì)優(yōu)勢(shì)而蠶食CMOS既有的生存空間。 　　業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)普遍認(rèn)為內(nèi)置取景鏡頭的移動(dòng)電話(huà)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為拍照手機(jī)）的像素?cái)?shù)量短期內(nèi)不易再向上攀升，假設(shè)像素?cái)?shù)不再增加，而且2004年～2005年CMOS成像元件也跨越100～130萬(wàn)像素技術(shù)門(mén)檻，如此一來(lái)CMOS就可充分發(fā)揮小型低耗電量等優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而再度奪回在拍照手機(jī)的占有率。 　　由于CMOS與CCD兩者的優(yōu)缺點(diǎn)隨著技術(shù)的進(jìn)化，以往所謂的“要求高畫(huà)質(zhì)的高端產(chǎn)品使用CCD，低耗電量低價(jià)為訴求時(shí)使用CMOS”壁壘分明的格局，正受到移動(dòng)電話(huà)的發(fā)展快速瓦解，形成二分天下相互競(jìng)爭(zhēng)的局面，該趨勢(shì)可由2002年拍照手機(jī)已經(jīng)成為市場(chǎng)主流的統(tǒng)計(jì)結(jié)果獲得證實(shí)，一般認(rèn)為2005年全球拍照手機(jī)的比率可達(dá)20%，屆時(shí)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1億臺(tái)。 　　早期的拍照手機(jī)基于價(jià)格與耗電量?jī)?yōu)先的考慮，因此取景鏡頭大多使用CMOS傳感器，隨后市場(chǎng)才出現(xiàn)高畫(huà)質(zhì)要求，三洋電機(jī)隨即在2001年2月推出內(nèi)建1/7英寸11萬(wàn)像素CCD取景模塊的拍照手機(jī)。2002年5月SHARP則推出了內(nèi)建1/5英寸31萬(wàn)像素CCD取景模塊的拍照手機(jī)，由于兩種截然不同的取景技術(shù)相繼被應(yīng)用在拍照手機(jī)，使得CMOS與CCD正式展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)局面，在此同時(shí)CMOS為了要與CCD一爭(zhēng)高低，試圖藉由高畫(huà)質(zhì)化的改善阻擋CCD的攻勢(shì)，結(jié)果造成互不相讓的局面。 　　縱觀2000年～2003年拍照手機(jī)的發(fā)展動(dòng)向，由于取景模塊由31萬(wàn)像素提高至百萬(wàn)像素已經(jīng)成為業(yè)界普遍的共識(shí)，因此CMOS與CCD究竟誰(shuí)會(huì)勝出，事實(shí)上取決于誰(shuí)能實(shí)現(xiàn)100～130萬(wàn)像素的目標(biāo)，而能否實(shí)現(xiàn)100～130萬(wàn)像素目標(biāo)，則取決于誰(shuí)能將像素尺寸微縮成3μm大小。尤其是拍照手機(jī)用取景模塊對(duì)成像元件的高度有嚴(yán)格限制，由于光學(xué)上的限制因此成像元件外形尺寸不可超過(guò)1/4英寸，依此換算100～130萬(wàn)像素成像元件的像素尺寸大約是3μm大小，為達(dá)成上述目標(biāo)并非單純采用更微細(xì)制程即可，因?yàn)橄袼爻叽缭叫∈芄饬肯鄬?duì)減少，為了維持影像品質(zhì)必需提高單位面積的感光度，亦即像素尺寸微細(xì)化技巧成為各廠商的技術(shù)指標(biāo)，一般認(rèn)為100～130萬(wàn)像素成像元件在2004年仍然是CCD占優(yōu)勢(shì)。 　　相較于CMOS的奮起直追，CCD廠商也加快步伐進(jìn)行新技術(shù)開(kāi)發(fā)，其中又以三洋電機(jī)最積極。該公司自從2001年2月首度推出拍照手機(jī)用 11萬(wàn)像素CCD成像元件之后，便不斷進(jìn)行耗電量的改善，2001年1/7英寸11萬(wàn)像素CCD成像元件的耗電量是90mW，2003年2月問(wèn)世的1/9英寸11萬(wàn)像素CCD成像元件的耗電量只有35mW，單就耗電量而言，該CCD不比CMOS的40Mw～80mW遜色。有關(guān)低耗電量的改善，三洋電機(jī)堅(jiān)持采取其它廠商非常忌諱的Frame Transfer方式（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為FT），由于photo diode與電荷轉(zhuǎn)送部可作成一體化，因此FT可比其它方式更易獲得低電壓化效應(yīng)，例如垂直CCD的動(dòng)作電壓其它公司是12～15V，三洋電機(jī)的CCD則只有一半大約是7～8V左右，此外只需中耐壓制程即可，因此更容易與其它數(shù)字電路整合，以耗電量為35mW的CCD為例，該CCD就是將周邊的驅(qū)動(dòng)電路、電源電路、模擬前段處理電路與 DSP整合成單芯片。值得一提的是FT方式的縱向光紋，極易沿著轉(zhuǎn)送路徑滲入造成smear噪訊，三洋電機(jī)根據(jù)各line計(jì)算35mW的CCD的smear噪訊，藉由消除smear噪訊的影像演算處理進(jìn)行補(bǔ)正。 　　由于數(shù)碼相機(jī)與高頻通信技術(shù)的進(jìn)步，移動(dòng)電話(huà)可輕易沿用數(shù)碼相機(jī)的成像元件技術(shù)，建構(gòu)具備攝影功能又可作實(shí)時(shí)影像傳輸?shù)呐恼帐謾C(jī)。在CMOS與CCD兩成像元件僵持不下的同時(shí)，夢(mèng)幻般的可變倍焦（zoom lens）鏡頭即將登場(chǎng)，這意味著未來(lái)數(shù)碼相機(jī)與拍照手機(jī)，將出現(xiàn)嚴(yán)重的市場(chǎng)重疊現(xiàn)象，誰(shuí)能勝出則取決于成像元件的性能。