Hardware 版 (精华区)

发信人: xhc (再见理想), 信区: Hardware
标  题: 要CCD还是CIS？
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月15日16:02:43 星期六), 站内信件

经常有一些朋友问我，什么是CCD？什么是CIS？在购买扫描仪的时候，是该买CCD的扫
描仪还是购买CIS的扫描仪？对于购买这个问题，每个人见仁见智，会有不同的选择。下
面我仅从技术角度介绍一下这两种技术的不同特点，希望能够对大家有所帮助。
CCD（电荷耦合元件，charge Coupled Device）
　　CCD有硅氧化物隔离CCD和半导体隔离CCD两种，这两种感光器件与我们日常使用的半
导体集成电路相似，在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管，这些光电三极管
分为三列，分别用红绿蓝三色的滤色镜分色，从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光
线照射时可以产生电流，经放大后输出成电子信号。
    　　该类感光器件近年性能提高很大，其高端产品的性能已经接近低挡的光电倍增
管产品（使用在大型的滚筒扫描仪和电分机上）。但由于数千个光电三极管的距离很近
（微米级），并且各三极管之间的绝缘是依靠半导体PN结来的绝缘，隔离电阻较小，因
此，在各光电三极管之间存在着明显的弥散现象，使各感光单元的信号产生相互干扰，
降低了扫描仪的实际清晰度。
    　　为了改善这一情况，目前采用了硅氧化物隔离技术防止电荷的弥散，在器件加
工过程中，将各个光电三极管之间的半导体单晶硅用SiO2(二氧化硅)替代，由于二氧化
硅是非常好的绝缘材料，几乎杜绝了各光电三极管之间的弥散现象，因而在两台扫描仪
性能指标相同的情况下，使用硅氧化物隔离CCD的扫描仪的实际清晰度会有一个质的飞跃
。
    　　不过这种技术的生产成本比半导体隔离技术高几倍，因此目前只能用在5000元
以上专业级扫描仪中。而目前市场上的几乎所有家用和办公用扫描仪，都是采用半导体
隔离CCD，在扫描领域中，它应该说是一种性能价格比不错的选择。
CIS（接触式感光器件，Contact Image Sensor）
　　接触式感光器件，又称CIS技术或LIDE技术，这是最近一年来刚出现的新名词，最近
在市场上被抄得火热。其实，这种技术与CCD技术几乎是同时出现的，它使用的感光材料
一般是我们用来制造光敏电阻的硫化镉，它很容易制成一条长的阵列，而且生产成本只
有半导体隔离CCD的1/3，当时主要是用在低档黑白手持式扫描仪和传真机上，由于尺寸
太大，无法使用镜头成像，只能依靠贴近目标来识别目标，因此光学分辨率最高只能达
到200dpi，随着扫描仪彩色化，高精度化，接触式感光器件本身噪声大，动态范围小，
精度低的缺陷暴露无疑，迅速从扫描仪市场上销声匿迹了。
　　出现转机是在1998年，当时国际扫描仪市场的竞争非常激烈，各大厂家都使出了降
价的法宝，造成了扫描仪生产厂商的行业性亏损。一些厂家开始另辟溪径，重新搬出了
接触式感光器件，经过改进，使其分辨率达到了600dpi，然后冠以CIS技术或LIDE技术的
商业名称，以新技术的面目推向市场，并且由于其低廉的价格，销售情况不错。
实际比较
　　就性能而言，接触式感光器件存在着严重的先天不足，首先由于不能使用镜头，只
能贴近稿件扫描，实际清晰度远远达不到标称指标，同时，硫化镉光敏电阻本身弥散很
大，各感光单元之间干扰严重，进一步降低了清晰度。由于无法实现同时制造三条平行
的感光单元同时实现三色扫描，接触式感光器件不能使用常用的冷阴极灯管，而不得不
使用LED发光二极管阵列作为光源，这种光源无论在光色还是在光线的均匀度上都是比较
差的。而且由于LED阵列是由数百个发光二极管组成，一旦有一个损坏就意味着整个阵列
的报废，因此这种产品的寿命比较短。同时该类感光器件的温度系数很大，周围环境温
度的变化将对扫描的结果产生很大影响，因此，如果要想获得一个稳定的扫描结果，最
好在一个温度恒定的房间内工作。
　　通过实际使用的比较，600dpi的CIS技术扫描仪的清晰度略好于300dpi的CCD扫描仪
，不过色彩还原可就差了很多，而且目前300dpi的CCD扫描仪已经逐渐退出市场了。在6
00dpi以上的CCD扫描仪质量，无论是在清晰度还是在色彩还原上都是同等级的CIS扫描仪
无法比拟的。目前国际知名品牌的扫描仪，像UMAX、MICROTECK等大都采用了CCD扫描技
术。

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          古来进退雍容难!
进则易伤，退则易损，该当如何？难!!

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