為什麼??現在出的單眼相機的感光元件都是CMOS


xtr234 wrote:
現在出的單眼相機的感光元件是CCD 的好像都沒有了??為什麼??
為什麼??現在出的單眼相機的感光元件都是CMOS??
早期的CMOS感光原件 好處是-省電/便宜.....壞處是-雜訊/色差大
現在的CMOS 對 雜訊 及 色差大 的問題 ....有進步了嗎??


這個之前我有聽過一個做感測器老師說過
內容有一點忘了,錯的地方請大家多包含

CCD 和CMOS最大的差別,除了架構之外
最大的差別還是在於製程技術

CCD的製程所帶來的光電轉換效益比CMOS製程來的好
因此CCD VS CMOS的比較,光從材料的基本物理特性而言,CCD是比較好的

但是
最近幾年由於價格的因素,以及消費性產品的的數量
使的CMOS的製程技術大幅度的領先於CCD
只要看看tsmc這幾年的發展就知道從這種速度的恐怖
0.18um ->90nm ->45nm ->32nm

因此CCD應該會慢慢地被CMOS取代
既然大部分消費者不懂其中的眉角,
而且犯懶、貪便宜又挑剔,
總是希望能以幾近不合理的價格去擁有著夢幻般的規格,
那製造商只好靠所謂的尖端科技來滿足你那幾近瘋狂的想像,
來吧,規格要有多好就有多好,要多便宜就有多便宜,快到門市下單吧,通通都滿足你。

回想一下,你買過多少同類質科技產品了,更換多少版本了,閒置的有多少?總投資加起來扣掉拍賣的損失,你的總持有成本又是多少?

You asked for it. That's the way it is.

醒醒吧!

好吧,給你看看我之前的作業

CCD與CMOS比較大約以下幾點
● ISO 感光度差異:相同畫素下,同樣大小之感光器尺寸,CMOS的感光度會低於CCD。 

● 成本差異:CCD 主要材質為矽晶半導體,為數位相機中可記錄光線變化的半導體;CMOS和CCD一樣同為在數位相機中可記錄光線變化的半導體,但是CMOS的製造技術和CCD 不同,反而比較接近一般電腦晶片。CMOS 的材質主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體。

● 解析度差異:新一代 『Fill Factor CMOS』成功解決CMOS敏感度和雜訊的影響,CCD受限於結構的模式,面積越小畫素越高,因此極限範圍相當難以延伸;然後 Fill Factor CMOS 完全相反,因為感光開口大,FF CMOS可以往更高畫素延伸,放大CMOS面積(全片幅)

● 雜訊差異: CMOS因為在旁邊放了訊號放大器,因此讓他的雜訊成為最大的缺點。

● 耗電量差異:由於設計結構的不同CCD屬於精密的電子零件,所需的精密電源線路、耐壓強度、高驅動電壓使CCD耗電量遠高於CMOS。

由於 Fill Factor CMOS 技術的特殊性,不少大廠了解到了 Fill Factor CMOS 的市場潛力,
DSLR產品能以可以接受的價格頗受消費者歡迎;現今,大畫素、全片幅的Fill Factor CMOS 已經成為主流。


這作業有點久了不知道有沒有過時
最重要的因素在於CMOS image sensor畫質的改善, 第二重要的因素在於CMOS開發成本較低.
畫質為什麼會改善?
重點是開口率(受光區域比率).

為了抑制雜訊, 需要一些額外線路在pixel旁邊
例如加入amplifier, 以提高SN ratio,因為雜訊主要來自傳輸路徑.
雙重取樣(double sampling)以normalize noise.
新架構, 如pinned photodiode, 提高光電量子效率(quantum efficiency)並減低表面雜訊.

這些額外電路都會占據sensor表面積造成開口率降低.
若為增大開口率而省略這些電路是可以增加感度但無法抑制雜訊.
但由於CMOS製程的快速進步, 這些電路的面積快速縮小, 相對來說開口率上升,
另在一些技術的加持下, 如microlens, 開口率已經不需要那麼大, 這時就可以
縮小pixel size, 也就是增加畫素.
這些總合起來就是CMOS imager 在超高畫素, 大片幅(DSLR)的市場迅速取得市佔率.
cmos 有兩代
早期第一代的cmos都使用在的照相手機上
因為輕薄小
ccd的確是比第一代的cmos好

當第二代cmos出了以後
ccd完全被比下去了
如今的單眼相機都是使用第二代
奇怪CMOS有比較不好嗎?
以前我記得是說相同面積下CMOS會略遜CCD
我知道的S家用的高階相機用也有用CMOS
只不過印象中跟傳統的CMOS不一樣
可惜我不確定是哪不同@@
但之前評價不錯的HX1是用Exmor CMOS
現在新出的TX1跟WX1則是用更好的Exmor R SMOS
感光能力能提升兩倍~

若有誤還請其他大大指正
jsphoto wrote:
cmos 有兩代
早期第一代的cmos都使用在的照相手機上
因為輕薄小
ccd的確是比第一代的cmos好

當第二代cmos出了以後
ccd完全被比下去了
如今的單眼相機都是使用第二代
說到重點了
我的作品集 http://www.wretch.cc/album/freak0
jsphoto wrote:
cmos 有兩代
早期第一代的cmos都使用在的照相手機上
因為輕薄小
ccd的確是比第一代的cmos好

當第二代cmos出了以後
ccd完全被比下去了
如今的單眼相機都是使用第二代
說到重點了
我的作品集 http://www.wretch.cc/album/freak0
axxx007 wrote:
CCD在早期才是便宜相機用的D50、D70、D40、300D


300D 是 CMOS
Nikon 的我不清楚

此外
kodak 出的全幅機身是用 CCD (一看就知道不便宜....)
Olympus 早期的機身 E-1 也是 CCD (一機一鏡將近十萬....也不便宜)
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