视频会议摄像机图像传感器前景及发展

图像传感器的发展及应用

　 　图像传感器有CCD与CMOS芯片 两种。早期，我们通常认为图像画质优秀的设备都采 用CCD传感器，而低成本产品则使用CMOS传感器。 但是新的CMOS芯片技术已经克服了早期CMOS传感器 的技术弱点，传感器的设计上相比老产品提升了低照 性能、曝光模式等。拿目前流行的背照式CMOS传感器 来说，在传统的CMOS图像传感器中，感光二极管位于 电路晶体管后方，光线会通过微透镜和光电二极管之 间的电路和晶体管，那么进光量就会因遮挡而受到影响。

眼睛是人的视觉图像来源，而图像传感器就是视频采集设备的图像接受装置。图像传感器按形态分类一般有两类：线型图像传感器、面型图像传感器。线型图像传感器多用在扫描仪、复印机、传真机等设备中。而面型图像传感器则广泛的应用在我们熟知的安防监控摄像机、视频会议摄像机、汽车倒车影像摄像头、 平板电脑等产品中。

背照式CMOS传感器在图像传感器原件内部的结构上做了优化，它将感光层的原件调转方向，让光线从图像传感器比传统CMOS传感器在感光灵敏度上有质的飞跃，在低照度环境下，采用背照式CMOS传感器的高清会议摄像机在聚焦能力、图像画质表现、图像噪点控制等方面有了极大的性能提升。

   而我们常见的CCD传感器会议摄像机只能够720p@25fps，支持1080P格式的CCD传感器造价高昂。背照式CMOS传感器像素可以再高些。虽说无论是背照CMOS或是CCD，都可以提高有效像素。但是背照式CMOS的构造决定了传感器面积不变的情况下，可以将有效像素进一步提高，画质也能够保持得比较好。相比之下CCD盲目提高像素的话，画质就会很差，而且随着像素提高，芯片尺寸也在变大造成成本几何倍数上升。

背照式CMOS图像传感器除了优秀的低照等性能外，还具有更好的高感光控噪性能。也就是说在ISO提高之后，再配合现金的3DDNR技术，噪点会比CCD少得多。这在低照环境下的图像采集有很大优势，高帧率性能更好。背照式CMOS传感器往往都是高速芯片，众多芯片均支持全高清画质每秒60帧或更高帧率的图像输出，而在这方面CCD传感器比较吃力。现在主流的采用背照式CMOS传感器的高清视频会议摄像机大多支持1080P@30fps全高清视频或720P@60fps。

CCD传感器制造工艺较复杂，采用CCD传感器的会议摄像机价格都会相对比较高。事实上经过技术改造，目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS芯片的制造成本和功耗都要远低于CCD，所以很多高清摄像机厂家采用CMOS图像传感器。成像方面：在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而 CMOS的产品目前画面通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光模式由于大多使用Rolling Shutter模式造成高速运动物体传感器在捕捉时存在畸变的问题，CMOS的成像质量和CCD传感器在画质要求较为 严格的场景中还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性，因此在日益迅速发展的高清会议摄像机市场中还是得到了广泛的应用。