数码相机(DSC)是当前增长速度最快的消费电子产品之一,几年前,数码相机的销售就已经超过传统的胶卷相机,有很多制造商目前已经完全停止了生产胶卷相机。2004年数码相机的销量为7,700万台,预计2005年将达到约1亿台(资料来源:Future Image)。当然,照相手机(今年销量5亿部)吞掉了这个数字的一部分,不过那也可以说是另一个不同的市场。
数码相机根据成像传感器不同可分为两种成像技术,分别为电荷耦合器件(CCD)和CMOS成像器。CMOS技术目前占据着低端市场,CCD仍然把持着高端市场。虽然没有完全占领,如佳能就有几款采用CMOS成像器的高端机型包括EOS 5D,采用1,280万像素全帧(24×36mm)CMOS传感器。也许我们稍后也应该研究一下这款芯片。
本文我们选择的CCD传感器来自富士Finepix E550 630万像素数码相机,采用了该公司专用的“超级CCD”设计。在定点照相机中,其分辨率给人留下很深的印象,感光度为ISO 800,快门速度可达1/2000秒。
超级CCD设计将传统的x-y模组旋转了45o,使像素呈对角线排列,这样能够让八角形光电二极管面积尽可能大,且更加靠近。富士声称这样的布局“可以使分辨率、感光度、动态范围、信噪比以及色彩保真度达到均衡”。此外,此技术还采用了信号处理技术可在光电二极管之间生成虚拟像素,因此存储的图像实际上是一个1,230万像素的方形格栅x-y模组。
这里介绍的富士MS3895A是一种“超级CCD HR”,属于这种技术的第四代产品,该技术最早发布于1999年。其像素尺寸减小到2.7µm,可进一步提高分辨率。此技术是在富士微器件公司位于日本仙台的工厂里制造的,采用0.35µm双金属双层多晶硅工艺,在N基底上用P阱制造。裸片尺寸为7.7×9.0mm (69.3 mm2),总共有663万像素,有效像素数为630万。由于采用信号处理技术增加了虚拟像素数量,所以能够存储的像素数可增至1,230万。
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