摄像机高清时代来势汹汹 CMOS露头角!

    熟悉数码摄像机的人都知道，处理器是DV最核心的部件，其作用相当于电脑的CPU。过去的一年，在摄像机领域呈现出CCD和CMOS平分天下的局面。而2007年是高清数码摄像机高歌猛进的一年，高清时代必将带给优势突出的CMOS更大的发展空间。

    从CCD到CMOS的探索

    CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor），它的中文名称是“互补性氧化金属半导体”。主要是利用硅和锗这两种元素所做成的，使其在CMOS上共存着带N（带-电）和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。与CCD相比，CMOS的制造原理更加简单，体积更小，功耗可以大大的降低。而且同样尺寸的CCD要比CMOS贵很多，这阻碍了HDV向普通大众的普及。对于普通大众来说，价格昂贵、体积过于庞大是很难被接受的。

    以索尼公司推出的第一款高清摄像机HDR-FX1E为例，它是采用3片1/3英寸CCD，并且配备了复杂的图像处理电路，所以生产成本非常高。在开发FX1E的时索尼发现，在小于1/3英寸的CCD上实现高清的拍摄的问题并不大，但关键在于这样做之后每个像素的面积就会变的很小，灵敏度大大降低，这对于家庭用户经常在室内和夜景拍摄显然是不合适的。如果仍然采用CCD作为高清摄像机的感光器件，势必要采用高成本的3CCD结构，而这样做，与家用摄像机体积小型化的概念也相违背。因而索尼转而开发采用CMOS作为光器件的产品，来解决以上的难题。于是CMOS便登上了DV的舞台，开始跳动新的优美舞姿。

    随着CMOS在制造工艺和影像处理技术上的不断突破，业内对CMOS的前景预测也越来越乐观。高清数字影像的普及更是CMOS技术发展的一个难得机遇。2007年3月7日的“科技风尚2007索尼数码影像新品发布会”上，索尼一举发布了15款Handycam数码摄像机，其中有7款型号为HDR-HC7E、HDR-HC5E、DCR-SR300E、DCR-SR200E、DCR-DVD908E、DCR-DVD808E 、HDR-UX5E均采用了索尼开发设计的ClearVid™ CMOS和增强型影像处理器，支持高分辨率、高敏感度，拍摄画面色彩艳丽、细节逼真。

    根据一项调查显示，目前市场上已有的高清摄像机当中，采用CMOS/3CMOS作为影像感应器的产品已经占到了半壁江山。那么相比以往的CCD技术，CMOS在技术上又具有如何的优势呢？

    CMOS技术突显优势

    高清与标清最大的不同就是像素数量，目前主流家用高清像机的分辨率是1440x1080像素，是标清（720x576）的将近4倍。为了摄取高清画面，就必须要采用更高像素数量的感光器件，与此同时还要满足高清海量数据的动态视频处理器件。

    CCD的基础材料是硅，通过特殊制造工艺，加工出感光单元（像素），每个单元都具备了储存电荷的能力。像素的数量越大可记录下的信息就越多，接下来还必须将这些电荷通过一个"放大器"转换成电压的变化再进行后续的处理。对于高清摄像机中高达百万像素的CCD而言，这个"放大器"就成为了一个制约图像处理的"瓶颈"，当数据量大的时候就发生信号的"拥堵"。

    但对于CMOS来说，每一个像素点都有一个单独的放大器转换输出，因此CMOS没有CCD的"瓶颈"问题，能够在短时间内处理大量的数据，输出高清影像。另外，CMOS工作所需要的电压比CCD低很多，功效大约只有CCD的1/3，这一点在消费级高清摄像机上也很重要。

    在2006年索尼推出了改良型的"晶锐ClearVid CMOS传感器"，配合新增强型影像处理器的结合，能同时实现影像的高分辨率和高灵敏度。"晶锐ClearVid CMOS传感器"的像素是通过在传统像素排列基础上进行45度旋转得到，这是一种全新的像素排列技术。通过将像素45度的旋转和硬件插值技术，能够将原来的像素提升两倍。另外像素之间的点距也更大，清晰度也得到了提升，在低照度的情况下也可顺畅拍摄。

    看过以上的介绍我们也就不难推理，正是由于技术原理上的优势，从而使得CMOS日益广泛的与高清摄像机相结合。CMOS有着自己独特的先天优势，凭借着低功耗、高灵敏度、低噪点、高集成度、高动态范围和高数据读取和处理等众多的好处，为多行业产品提供更好的“心”，是一种足以改变目前市场格局的全新技术应用，可以说谁掌握了CMOS技术在数码摄像机中的应用，谁就能在DV市场的未来占据主导地位。这也是CMOS得到索尼、佳能等众多厂商青睐的原因所在。相信很快CMOS就可以进入高速发展的阶段，也会逐渐走进百姓生活，开启DV应用的崭新篇章。