拍照手机引发成像元器件市场之争
(华强电子世界网讯) CCD与CMOS以往在数码相机与拍照手机市场各自拥有一片天地，但随着近年来CCD跨越手机制造领域，便形成一股不容忽视的竞争局面，甚至CCD大有凌驾CMOS元件市场的趋势。本文将顺应这种趋势，概述两者在应用与技术层面上的表现，并解析市场需求面与未来发展的态势走向。
有关CCD与CMOS的应用争论是在上世纪八十年代CMOS成像元件问世后正式展开的。到上世纪九十年代，CCD成为数码相机与数码摄影机的成像元件的主流，尤其是在数码相机领域，CCD更具有压倒性的占有率。CMOS成像元件为了避免与CCD正面对决，因此在移动电话等领域另辟战场并获得大胜，不过却也招致CCD的觊觎，并且迅速与CMOS形成竞争局面，2003年开始成像元件的像素从30万一下子提高四倍，甚至超过130万像素以上，使得CCD成像元件更因它的影像品质优势而蚕食CMOS既有的生存空间。
业内认识普遍认为内置取景镜头的移动电话（以下简称为拍照手机）的像素数量短期内不易再向上攀升，假设像素数不再增加，而且2004年～2005年CMOS成像元件也跨越100～130万像素技术门槛，如此一来CMOS就可充分发挥小型低耗电量等优势，进而再度夺回在拍照手机的占有率。
由于CMOS与CCD两者的优缺点随着技术的进化，以往所谓的“要求高画质的高端产品使用CCD，低耗电量低价为诉求时使用CMOS”壁垒分明的格局，正受到移动电话的发展快速瓦解，形成二分天下相互竞争的局面，该趋势可由2002年拍照手机已经成为市场主流的统计结果获得证实，一般认为2005年全球拍照手机的比率可达20%，届时市场规模将超过1亿台。
早期的拍照手机基于价格与耗电量优先的考虑，因此取景镜头大多使用CMOS传感器，随后市场才出现高画质要求，三洋电机随即在2001年2月推出内建1/7英寸11万像素CCD取景模块的拍照手机。2002年5月SHARP则推出了内建1/5英寸31万像素CCD取景模块的拍照手机，由于两种截然不同的取景技术相继被应用在拍照手机，使得CMOS与CCD正式展开竞争局面，在此同时CMOS为了要与CCD一争高低，试图藉由高画质化的改善阻挡CCD的攻势，结果造成互不相让的局面。
纵观2000年～2003年拍照手机的发展动向，由于取景模块由31万像素提高至百万像素已经成为业界普遍的共识，因此CMOS与CCD究竟谁会胜出，事实上取决于谁能实现100～130万像素的目标，而能否实现100～130万像素目标，则取决于谁能将像素尺寸微缩成3μm大小。尤其是拍照手机用取景模块对成像元件的高度有严格限制，由于光学上的限制因此成像元件外形尺寸不可超过1/4英寸，依此换算100～130万像素成像元件的像素尺寸大约是3μm大小，为达成上述目标并非单纯采用更微细制程即可，因为像素尺寸越小受光量相对减少，为了维持影像品质必需提高单位面积的感光度，亦即像素尺寸微细化技巧成为各厂商的技术指标，一般认为100～130万像素成像元件在2004年仍然是CCD占优势。
相较于CMOS的奋起直追，CCD厂商也加快步伐进行新技术开发，其中又以三洋电机最积极。该公司自从2001年2月首度推出拍照手机用 11万像素CCD成像元件之后，便不断进行耗电量的改善，2001年1/7英寸11万像素CCD成像元件的耗电量是90mW，2003年2月问世的1/9英寸11万像素CCD成像元件的耗电量只有35mW，单就耗电量而言，该CCD不比CMOS的40Mw～80mW逊色。有关低耗电量的改善，三洋电机坚持采取其它厂商非常忌讳的Frame Transfer方式（以下简称为FT），由于photo diode与电荷转送部可作成一体化，因此FT可比其它方式更易获得低电压化效应，例如垂直CCD的动作电压其它公司是12～15V，三洋电机的CCD则只有一半大约是7～8V左右，此外只需中耐压制程即可，因此更容易与其它数字电路整合，以耗电量为35mW的CCD为例，该CCD就是将周边的驱动电路、电源电路、模拟前段处理电路与 DSP整合成单芯片。值得一提的是FT方式的纵向光纹，极易沿着转送路径渗入造成smear噪讯，三洋电机根据各line计算35mW的CCD的smear噪讯，藉由消除smear噪讯的影像演算处理进行补正。
由于数码相机与高频通信技术的进步，移动电话可轻易沿用数码相机的成像元件技术，建构具备摄影功能又可作实时影像传输的拍照手机。在CMOS与CCD两成像元件僵持不下的同时，梦幻般的可变倍焦（zoom lens）镜头即将登场，这意味着未来数码相机与拍照手机，将出现严重的市场重叠现象，谁能胜出则取决于成像元件的性能。
有关CCD与CMOS的应用争论是在上世纪八十年代CMOS成像元件问世后正式展开的。到上世纪九十年代，CCD成为数码相机与数码摄影机的成像元件的主流，尤其是在数码相机领域，CCD更具有压倒性的占有率。CMOS成像元件为了避免与CCD正面对决，因此在移动电话等领域另辟战场并获得大胜，不过却也招致CCD的觊觎，并且迅速与CMOS形成竞争局面，2003年开始成像元件的像素从30万一下子提高四倍，甚至超过130万像素以上，使得CCD成像元件更因它的影像品质优势而蚕食CMOS既有的生存空间。
业内认识普遍认为内置取景镜头的移动电话（以下简称为拍照手机）的像素数量短期内不易再向上攀升，假设像素数不再增加，而且2004年～2005年CMOS成像元件也跨越100～130万像素技术门槛，如此一来CMOS就可充分发挥小型低耗电量等优势，进而再度夺回在拍照手机的占有率。
由于CMOS与CCD两者的优缺点随着技术的进化，以往所谓的“要求高画质的高端产品使用CCD，低耗电量低价为诉求时使用CMOS”壁垒分明的格局，正受到移动电话的发展快速瓦解，形成二分天下相互竞争的局面，该趋势可由2002年拍照手机已经成为市场主流的统计结果获得证实，一般认为2005年全球拍照手机的比率可达20%，届时市场规模将超过1亿台。
早期的拍照手机基于价格与耗电量优先的考虑，因此取景镜头大多使用CMOS传感器，随后市场才出现高画质要求，三洋电机随即在2001年2月推出内建1/7英寸11万像素CCD取景模块的拍照手机。2002年5月SHARP则推出了内建1/5英寸31万像素CCD取景模块的拍照手机，由于两种截然不同的取景技术相继被应用在拍照手机，使得CMOS与CCD正式展开竞争局面，在此同时CMOS为了要与CCD一争高低，试图藉由高画质化的改善阻挡CCD的攻势，结果造成互不相让的局面。
纵观2000年～2003年拍照手机的发展动向，由于取景模块由31万像素提高至百万像素已经成为业界普遍的共识，因此CMOS与CCD究竟谁会胜出，事实上取决于谁能实现100～130万像素的目标，而能否实现100～130万像素目标，则取决于谁能将像素尺寸微缩成3μm大小。尤其是拍照手机用取景模块对成像元件的高度有严格限制，由于光学上的限制因此成像元件外形尺寸不可超过1/4英寸，依此换算100～130万像素成像元件的像素尺寸大约是3μm大小，为达成上述目标并非单纯采用更微细制程即可，因为像素尺寸越小受光量相对减少，为了维持影像品质必需提高单位面积的感光度，亦即像素尺寸微细化技巧成为各厂商的技术指标，一般认为100～130万像素成像元件在2004年仍然是CCD占优势。
相较于CMOS的奋起直追，CCD厂商也加快步伐进行新技术开发，其中又以三洋电机最积极。该公司自从2001年2月首度推出拍照手机用 11万像素CCD成像元件之后，便不断进行耗电量的改善，2001年1/7英寸11万像素CCD成像元件的耗电量是90mW，2003年2月问世的1/9英寸11万像素CCD成像元件的耗电量只有35mW，单就耗电量而言，该CCD不比CMOS的40Mw～80mW逊色。有关低耗电量的改善，三洋电机坚持采取其它厂商非常忌讳的Frame Transfer方式（以下简称为FT），由于photo diode与电荷转送部可作成一体化，因此FT可比其它方式更易获得低电压化效应，例如垂直CCD的动作电压其它公司是12～15V，三洋电机的CCD则只有一半大约是7～8V左右，此外只需中耐压制程即可，因此更容易与其它数字电路整合，以耗电量为35mW的CCD为例，该CCD就是将周边的驱动电路、电源电路、模拟前段处理电路与 DSP整合成单芯片。值得一提的是FT方式的纵向光纹，极易沿着转送路径渗入造成smear噪讯，三洋电机根据各line计算35mW的CCD的smear噪讯，藉由消除smear噪讯的影像演算处理进行补正。
由于数码相机与高频通信技术的进步，移动电话可轻易沿用数码相机的成像元件技术，建构具备摄影功能又可作实时影像传输的拍照手机。在CMOS与CCD两成像元件僵持不下的同时，梦幻般的可变倍焦（zoom lens）镜头即将登场，这意味着未来数码相机与拍照手机，将出现严重的市场重叠现象，谁能胜出则取决于成像元件的性能。
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(编辑 甘心)