熟悉數碼
攝像機的人都知道，感光芯片是DV最核心的部件，其作用相當於電腦的
CPU。過去，CCD是這個
位置上是雷打不動的主力，但是隨著今年索尼Handycam連續推出了兩款以CMOS為感光芯片的數碼攝像機DCR-PC1000E和HDR-HC1E之後，CMOS迅速成為市場的
熱點，那麼，CMOS在數碼攝像機上的使用是怎麼發展而來的呢？
HDV進入民用時代
今年3月，索尼公司推出了世界上第一款使用3CMOS的民用
高端數碼攝像機DCR-PC1000E，DCR-PC1000E采用了3塊1/6英寸CMOS傳感器分別捕捉紅、綠、藍三原色，分別轉化成數字信號進入處理器進行保存處理。這種色彩處理係統使攝像機能夠獲得更好的質量，尤其是色彩還原更加出色，從各方麵的反饋來看，DCR-PC1000E的總體性能與民用級3CCD的DV旗鼓相當。
當然，DCR-PC1000E隻是CMOS應用於民用級數碼攝像機的第一步，2005年7月索尼在COMS應用方麵有了更大的動作，推出了迄今為止世界上最小的高清數碼攝像機HDR-HC1E，HDR-HC1E有很多不同凡響的地方，它是第一款解析度達到了1080i的民用級高清數碼攝像機，所謂“民用”，體現在了價格和體積兩方麵，首先，HDR-HC1E不到15000元，這與此前動輒4、5萬元的民用專業級數碼攝像機相比，這個價格顯得更加親民，讓許多民間超級玩家能夠有機會體會到高清影像的魅力。另一方麵，HDR-HC1E的體積和重量也大大縮小，它的淨重僅為680克，體積為188毫米X71毫米X94毫米,影像製作愛好者從此不用再為拍攝高清影像而搬動體積龐大的攝像設備了。當然，所有這些改變的根源，還是來自於HDR-HC1E配備的1/3英寸3百萬像素的Sony CMOS，以及索尼公司為此專門研發設計的“增強型影像處理器”。
一切改變源自CMOS
在傳統觀念中，CCD代表著高解析度、低噪點等優點，而CMOS由於噪點問題，一直與電腦攝像頭、手機攝像頭等對畫質要求不高的電子產品聯係在一起。但是為什麼索尼要在HDR-HC1E這樣的頂級民用產品的選擇CMOS呢？我們還是從CCD和CMOS的不同工作原理說起。
CCD在工作時，上百萬個像素感光後會生成上百萬個電荷，所有的電荷全部經過一個“放大器”進行電壓轉變，形成電子信號，因此，這個“放大器”就成為了一個製約圖像處理速度的“瓶頸”，所有電荷由單一通道輸出，就像千軍萬馬從一座橋上通過，當數據量大的時候就發生信號“擁堵”，而HDV格式卻恰恰需要在短時間內處理大量數據，因此，在民用級產品中使用單CCD無法滿足高速讀取高清數據的需要。
而CMOS則不同，每個像素點都有一個單獨的放大器轉換輸出，因此CMOS沒有CCD的“瓶頸”問題，能夠在短時間內處理大量數據，輸出高清影像，因此也能都滿足高清HDV的需求。另外，CMOS工作所需要的電壓比CCD低很多，功耗大約隻有CCD的1/3。因此,電池尺寸可以做得更小，使得攝像機的體積也就做得更小。而且，每個CMOS都有單獨的數據處理能力，這也大大減少的集成電路的體積，這也讓高清數碼攝像機得以實現小型化。
當然，我們不是剛剛發現CMOS有這麼多優點，過去沒有在DV和DC產品大範圍使用CMOS，是因為CMOS確實存在一些缺陷：由於CMOS的每個像素需要單獨搭配一個“放大器”，這就會帶來了兩個問題：一方麵，在每個像素中“放大器”都要占用一定麵積，這部分麵積不能感光，會直接損失圖像；另一方麵，要讓每個“放大器”的放大效果保持均衡很困難，這也會增加噪點。現在看來，在這兩個問題上，索尼公司已經找到了一些有效的方法。
首先是工藝上的改進，索尼製造的CMOS使用了所謂“精細處理”技術，簡單地說，就是把像素中的“放大器”做得更精巧，通過減少了像素中“放大器”所占的麵積擴大單個像素的可感光區域的麵積。如圖所示：（圖1）這一點不難理解，索尼似乎總有這樣一項特長：把同樣的東西做得更小巧，CMOS的“精細處理”技術就是這個原理。
索尼在數碼攝像機的影像處理技術（也就是所謂的“算法”）上的改進也很重要。數碼攝像機工作原理是這樣：CMOS感光後生成一個電信號，再把電信號轉化為數字信號，再通過獨特的算法把數字信號還原為圖像，這其中，影像的計算處理就成了一個極其關鍵的步驟。索尼為CMOS感光芯片專門開發了“增強型影像處理器”，它使用了一種全新的算法，能夠很好地提升HDV影像的動態範圍，平衡光暗度，表現影像的層次感。所謂“動態範圍”是指一台攝像機在暗處拍攝物體時候的影像再現能力，這是考察數碼攝像機成像質量的一個重要標準，高動態範圍可以在暗處實現原始影像真實重現和同時有很好的細節表現力。“增強型影像處理器”把原始的影像信號分離成為“圖像信號”和“亮度信號”，畫麵的明暗處被分別優化處理，更加逼真傳神，高清晰的視頻信號就這樣實現了。如圖所示（圖2）
CMOS取代CCD？
隨著CMOS在製造工藝和影像處理技術上的不斷突破，業內對CMOS的前景預測也越來越樂觀。高清數字影像的普及更是CMOS技術發展的一個難得機遇。而且，與CCD相比，CMOS的製造原理更加簡單，體積更小，功耗可以大大的降低，種種跡像表明：圖像傳感器的領域正麵臨著一個重大轉折，盡管從目前的狀況看，CMOS與CCD圖像傳感器的應用市場仍然有一個分界，但這個界限似乎越來越模糊。有專家預言，隨著300萬像素的CMOS圖像傳感器的上市，圖像傳感器即將進入“ＣＭＯＳ時代”。
