Nakata /文
随着去年佳能公司发布EOS D30的专业级数码机身，人们的眼光又集中到了CMOS影像传感器上。CMOS影像传感器过去有着信噪比小、分辨率低这些缺点，一直无法和CCD技术抗衡。所以当佳能推出以CMOS为感光元件的EOS
D30数码机身时，许多业内人士都大吃一惊，对采用这种廉价的材料来做感光元件感到不可思议，认为CMOS的成像质量无法满足较高要求的专业用户的需要。用CMOS做的感光元件在成像质量上真的一无是处吗？还是让我们先来了解一下什么是CMOS吧：
技术篇
CMOS即互补性金属氧化物半导体，其在微处理器、闪存和特定用途集成电路（ASIC）的半导体技术上占有绝对重要的地位。CMOS和CCD一样都可用来感受光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二极管组成的CCD，CMOS 电路几乎没有静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，这有助于改善人们心目中数码相机是"电老虎"的不良印象。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好就问题不大，如果抑制得不好就十分容易出现杂点。
此外，CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。举个例子，如果分辨率为300万像素，那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷，扫描的方法非常简单，就好像把水桶从一个人传给另一个人，并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此，CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大，采用这种方法可节省任何无效的传输操作，所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描，同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。
应用篇
1. 专业级数码相机
目前在专业级数码单反机身上使用CMOS作为影像传感器的只有为数不多的个别几款，如CANON
EOS D30、Sound Vision公司旗下的几款三次成像静态相机等。
我们知道在佳能EOS系列AF相机上，CMOS一直在测光对焦系统中使用。佳能在这方面有雄厚的技术力量和丰富的经验。发展到今日已经比较容易地以较低的成本制造较大大尺寸的CMOS感光芯片，并且CMOS可以将影像处理电路集成在芯片上。D30有专门的回路控制暗电流
，在长于1秒的曝光时降噪系统会自动工作，可以从很大程度上降低噪点的产生。我们查看了大量由CANON EOS D30所拍摄的照片，发现CMOS的成像效果不比传统CCD差。
（点击红框内区域查看局部放大原图）
相机制造业巨子德国哈苏（Hasselblad）公司通过与Foveon公司合作，一起开发了400 万像素CMOS数码相机--Dfinity。比较特殊的是，DFinity的感光元件是由3个2Kx2K的CMOS所组成，成像时为2056x2056像素大小，使用者可以通过IEEE1394
的接口在计算机上控制此相机。从DFinity的发表，我们似乎已看到CMOS在未来的数码相机发展上将占有重要的一席之地，也会有越来越多的专业数码相机考虑采用CMOS感光元件。
下篇请看：CMOS在民用级数码相机、摄影头中的使用以及CMOS的展望
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