高清DV發(fā)展之路從CCD到CMOS大勢所趨!
高清與標(biāo)清最大的不同就是像素數(shù)量，索尼高清像機的分辨率是1440x1080像素是標(biāo)清（720x576）的將近4倍，為了攝取高清畫面，就必須要采用更高像素數(shù)量的感光器件，與此同時還要滿足高清海量數(shù)據(jù)的動態(tài)視頻處理器件。
從CCD到CMOS的探索
索尼推出的第一款高清攝像機HDR-FX1E是，采用3片昂貴的1/3英寸CCD，并且配備了特別復(fù)雜的圖像處理電路，所以生產(chǎn)成本非常高。在開發(fā)FX1E的時索尼發(fā)現(xiàn)，在小于1/3英寸的CCD上實現(xiàn)高清的拍攝的問題并不大，但關(guān)鍵在于這樣做之后每個像素的面積就會變的很小，靈敏度大大降低，這對于家庭用戶經(jīng)常在室內(nèi)和夜景拍攝顯然是不合適的。如果仍然采用CCD作為高清攝像機的感光器件，勢必要采用高成本的3CCD結(jié)構(gòu)，而這樣做，與家用攝像機體積小型化的概念也相違背。在索尼推出FX1E之后，松下和JVC仍然采用3CCD系統(tǒng)，導(dǎo)致其上市的產(chǎn)品價格非常高昂。因而索尼轉(zhuǎn)而開發(fā)采用CMOS作為光器件的產(chǎn)品，來解決以上的難題。
CMOS發(fā)展歷程
簡要的回顧一下索尼高清攝像機采用CMOS的發(fā)展歷程，第一次采用CMOS作為光電轉(zhuǎn)換器件的機型是2005年的DCR-PC1000E，這是一款3CMOS機型，PC1000E上市之后，采用3CCD的高清攝像機DCR-HC1000E悄然退出了市場。2005年8月，索尼又推出了一款采用CMOS的HDV高清攝像機HDR-HC1E，這款高清攝像機采用了一塊1/3英寸300萬像素CMOS，雖然是單片光電轉(zhuǎn)換器件設(shè)計，但在拍攝高清圖像時達(dá)到了1440x1080的分辨率。而作為HDR-HC1E的后續(xù)產(chǎn)品，HDR-HC3E采用了更為先進(jìn)的ClearVid CMOS技術(shù)。
2006年8月24日，索尼推出了符合AVCHD標(biāo)準(zhǔn)的硬盤和DVD光盤高清攝像機，這兩部產(chǎn)品的另一重要技術(shù)特征就是，裝備索尼新型1/3英寸晶銳ClearVid CMOS影像感應(yīng)器。與此同時，佳能也發(fā)布了一款HDV 1080i直握式家用高清攝像機HV10，這款攝像機采用了一片1/2.7英寸HD CMOS圖像感應(yīng)器。9月份，索尼快馬加鞭，推出了3 ClearVid CMOS傳感器的高清數(shù)碼攝像機HDR-FX7E。
根據(jù)一項調(diào)查顯示，目前市場上已有的11款高清攝像機當(dāng)中，采用CMOS/3CMOS作為影像感應(yīng)器的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了六款，超過了市場份額的50%以上。通過近兩年來索尼推出的各款高清攝像機，我們也不難看出索尼堅定使用CMOS技術(shù)的決心，那么相比以往的CCD技術(shù)，CMOS在技術(shù)上又具有如何的優(yōu)勢呢？
CMOS技術(shù)突顯優(yōu)勢
CCD的基礎(chǔ)材料是硅，通過特殊制造工藝，加工出感光單元（像素），每個單元都具備了儲存電荷的能力。像素的數(shù)量越大可記錄下的信息就越多，接下來還必須將這些電荷通過一個“放大器”轉(zhuǎn)換成電壓的變化再進(jìn)行后續(xù)的處理。對于高清攝像機中高達(dá)百萬像素的CCD而言，這個“放大器”就成為了一個制約圖像處理的“瓶頸”，當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時候就發(fā)生信號的“擁堵”。
但對于CMOS來說，每一個像素點都有一個單獨的放大器轉(zhuǎn)換輸出，因此CMOS沒有CCD的“瓶頸”問題，能夠在短時間內(nèi)處理大量的數(shù)據(jù)，輸出高清影像。另外，CMOS工作所需要的電壓比CCD低很多，功效大約只有CCD的1/3，這一點在消費級高清攝像機上也很重要。
在2006年索尼推出了改良型的“晶銳ClearVid CMOS傳感器”，配合新增強型影像處理器的結(jié)合，能同時實現(xiàn)影像的高分辨率和高靈敏度。“晶銳ClearVid CMOS傳感器”的像素是通過在傳統(tǒng)像素排列基礎(chǔ)上進(jìn)行45度旋轉(zhuǎn)得到，這是一種全新的像素排列技術(shù)。通過將像素45度的旋轉(zhuǎn)和硬件插值技術(shù)，能夠?qū)⒃瓉淼南袼靥嵘齼杀?。另外像素之間的點距也更大，清晰度也得到了提升，在低照度的情況下也可順暢拍攝。
索尼占據(jù)絕對優(yōu)勢
看過以上的介紹我們也就不難理，正是由于技術(shù)原理上的優(yōu)勢，從而使得CMOS日益廣泛的與高清攝像機相結(jié)合。就目前市場來看，能夠掌握CMOS技術(shù)的廠商除了索尼之外，也僅僅只有佳能。相比只下，索尼推出的“晶銳ClearVid CMOS傳感器”更是領(lǐng)先一籌，而且，目前采用CMOS的高清攝像機中，索尼的產(chǎn)品也占據(jù)了絕對主導(dǎo)地位。這無疑再一次驗證了索尼在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先優(yōu)勢。
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