‧ 體驗CCD數載變遷 盼傳感技術的五彩未來

來源: 中关村在线作者：刘杰

CCD的初期發展

　　熟悉安防監控的朋友都知道，CCD是我們監控攝影機在工作中不可或缺的一部分。作為當前兩大安防攝影機的主流傳感技術，CCD感測器比CMOS傳感設備有著更好低照度能力。但是，如果要說出CCD晶片的發展過程，讓您說出CCD晶片一代又一代的成像能力。您還能否像識別攝影機那樣更好的瞭解他們的特性呢？下面，編輯就帶您細細回味CCD晶片的發展過程，領略CCD晶片在這三十多年當中，為我們帶來的種種光明。

　　如果跟大家提起CCD的型號，恐怕有不少人都會說出某某had CCD。對於CCD，大家可能都非常的熟悉了。但是對於CCD前邊的had，大家恐怕就沒多少人能在知道了吧？其實，had並不是某個單詞，而是英文片語hole-accumulation diode的簡稱。說道CCD，它最早是由美國的貝爾研究所發明的，但是把它廣泛應用到監控領域的，確實日本人手裡的索尼。在上個世紀八十年代的初期。索尼將其引入到了可變速的快門電子產品中，從而揭開了CCD在攝像領域的應用。

　　CCD晶片的應用，給攝影機帶來了一種全新的體驗。轉眼間到了八十年代的末期。隨著技術的發展，感測器的體積也變得越來越小。但是，在體驗靈巧的同時我們也不得不面對他所帶來的問題--由於圖元晶片的縮小，從而也使整體的受光面積減小，而光感度也隨之減低。造成了拍攝能力的下降。於是，為了解決這個問題，索尼在每個感光二極體的前面加裝了一個微小的鏡片，使感光面積不再受到感測器開口的大小的制約。從而使設備的感光能力隨著鏡片的增大得到了再度的提升。

　　時間進入90年代以後，隨著攝像攝影技術的發展。CCD本身也迎來的一個突飛猛進的階段。由於攝影機整體的日益小型化，CCD晶片也不得不隨之減小。但是，這所引發出的問題就是曾經讓人們眼前一亮的鏡片拓光技術，如今也已然無法解決CCD晶片受光不足的問題了。於是super had CCD晶片應運而生。它是將原有的小鏡片技術進行改良，對其的形狀盡可能的進行優化，以在適應當前形狀的前提下提升光利用率。而這，也是當今CCD主流晶片的雛形。

CCD的主流技術

　　此後，在光學鏡頭光圈F數值的不斷提升下，進入攝影機的各種光線也隨之越來越多，這無疑很大的影響了CCD元件的聚光效果，造成CCD感光度的再度降低。因此，在1998年，索尼公司將原有的濾光片和遮光膜直接加裝了一層內部鏡片。從而借助光折射的原理改變了光線的方向，最終阻擋了影響受光效果的雜亂光線，再一次"拯救"了CCD的光照水準。

　　其實，幾乎就在研究new structure CCD的同時，CCD系列產品的突破性一代--Exview had CCD也幾乎在同一時間誕生。與其說是突破性一代，是因為它在解決光照度的問題上，已經不是簡單的依靠鏡片調整實現進光量的增加，而是利於之前未曾有效利用的紅外光線很好的融入到監控工作中，使可視光範圍擴充至紅外光線，從而讓感測器的感光度大幅提高。如今，即使在非常黑暗的情況下，Exview技術也能實現高亮度的視頻成像。

　　不過，就在不少人都覺得CCD發展已經發揮到極致的時候。CCD卻再不經意間給了我們新的驚喜。2003年7月的時候，索尼公司又推出了四色濾光技術--RGBE。相對于傳統的感光器件，四色技術在原有三原色的濾光標準（RGB）上又添加了亮藍色（E），從而使成像在感官上更接近人眼觀測的效果。

　　在新一代綠光標準的作用下，可以是成像的還原能力得到進一步的增強。而全新的處理單元在耗能上也實現了很好的優化。一直以來CCD的高耗能一直是被大家詬病的地方，它同樣也是在於CMOS競爭中的一大罩門。而如今的四色技術的出現，無疑給CCD的應用打了一針強心劑。雖然目前四色技術更多的還只是應用於照相機，在視頻監控領域還幾乎沒有他的影子，但是它仍然可以給我帶來更多的遐想空間。

　　經歷了三十多年的發展，CCD感測器已經從青澀走向成熟。而在這個過程中，我們也充分享受了它的換代給我們帶來的便利。在如今這個監控技術大發展的時代。我們有理由相信，CCD的驚喜會一直的延續著，讓我們拭目以待吧。