CCD成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

高分辨率圖像對(duì)觀察著而言有兩種意義，一種意義是在相同的空間分辨率下（每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的空間幾個(gè)尺寸相同時(shí)），高分辨率意味著能看到更廣闊的視野范圍。另一個(gè)意義是在相同的視場(chǎng)范圍下，高分辨率能夠提供更多的細(xì)節(jié)。無(wú)論是CCD和CMOS芯片都在向高分辨率發(fā)展，提高分辨率的方法一是增加芯片晶元的尺寸，二是縮小像元尺寸，以在同樣面積的晶元上獲得更多的圖像像素。目前相機(jī)的像元尺寸可以從20μm到2.8μm，Sony公司稱即將推出1.2μm的芯片，主要的集中在9μm到4μm之間。但通過(guò)像元尺寸的縮小來(lái)增加相機(jī)分辨率的趨勢(shì)并不是無(wú)限制的，由于像元尺寸越小對(duì)光學(xué)鏡頭的要求越高，同時(shí)芯片的生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，生產(chǎn)成本越高，因此這種趨勢(shì)必將逐漸減緩。

速度是CCD相機(jī)的另一個(gè)重要要求，CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在配合工業(yè)產(chǎn)品線的裝配引導(dǎo)和質(zhì)量檢查，隨著現(xiàn)代生產(chǎn)效率的不斷提升，對(duì)CCD相機(jī)的成像速度，機(jī)內(nèi)的處理速度都有越來(lái)越高的要求。在特殊的高速故障診斷、運(yùn)動(dòng)分析和過(guò)程監(jiān)控中，要求相機(jī)能夠達(dá)到500-2000fps的幀頻，隨著CMOS的技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)ROI窗口設(shè)置，現(xiàn)在可以輕松找到7500fps的圖像。而在普通的工業(yè)應(yīng)用中100-200fps的相機(jī)也已經(jīng)不再是很難找到的產(chǎn)品。

高圖像質(zhì)量一直是成像芯片所追求的目標(biāo)，盡管之前CCD在圖像質(zhì)量上有先天的優(yōu)勢(shì)，但隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，目前提高高圖像質(zhì)量的CMOS芯片已經(jīng)成為可能。目前CMOS光刻技術(shù)已可以達(dá)到0.25μm和0.18μm，微透鏡技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，采用4T、5T和MultiT技術(shù)，使CMOS芯片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。