·从CCD到CMOS 成本决定一切

　　其实我们说了很多关于相机画幅发展的历史，相机传感器发展的另外一方面，则是从CCD到CMOS的进步。说到CCD，如果您身边有五六十岁，从2000年左右开始使用数码相机的朋友，一定会接触到一个概念：“CCD的画质，特别是色彩，远比CMOS好”。这是，这一点没错。

　　CCD画质有多好，可以看到近两年专业中画幅后背才换用CMOS，而且不是全部更换（图中三款相机，索尼A900为CMOS，适马SD1为X3，而IQ180为CCD）

　　CCD和CMOS，本质上是传感器工艺的不同。简单来说，CCD的感光元件，每行的像素点都只使用一个“放大器”来进行处理，而CMOS则是每个像素都有一个单独的放大器。因此CCD上，从像素点来看，用于感光的区域要远大于CMOS，毕竟CMOS上还要集成许多复杂的电路，所以CCD的画质，的确比CMOS好。

　　如下图所示，CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；而在CMOS传感器中，每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。

　　左图为CCD电路输出示意图，右图为CMOS示意图

　　但是CCD有两个天生的缺陷，一个是速度慢，毕竟一个处理器要处理上个个像素点的信息，运算量和发热量是不言而喻的，而且发热量巨大的，导致CCD的热噪普遍很高。另外一个是生产成本高，其实这源自于品控问题，一旦CCD有问题，就是成片的像素出问题，除了作废没有别的办法（很多老相机会有坏掉一条线，就是CCD出问题后整行像素报废），而CMOS出现坏点，之后要不是太多，算法屏蔽就是了。

　　因为CCD成本高，良品率低，而且速度慢高感差，不能适应高速拍摄需要。所以，随着CMOS工艺的进步，CMOS取代CCD是历史的必然。2001年，佳能推出了D30，是第一台采用CMOS的单反相机。但是当时CMOS的画质还不足与抗衡CCD，所以并没有巨大反响。但是到了2002年，佳能推出1DS，虽然之前已经有几款全画幅数码单反，但是用CCD制造一块全画幅，成本极高，因此并没有得到用户认可。而佳能1DS使用了CMOS之后，售价真正进入了民用能接受的范围，因此CMOS的天下，从此开始。虽然CCD依然有着画质优势，但是到了2007年左右，CCD的保有量已经很少，2010年之后，几乎在没有CCD的135产品。

　　佳能D30是第一台CMOS画幅的单反，而第一台可以用于市场销售的全画幅1DS，同样是CMOS，从而让价格快速下降

　　其实可以看到，从CCD成熟应用，再到CMOS全面崛起，不超过十年时间。为何CCD到CMOS的迭代进行的如此快速，以至于即便是CMOS的画质不如CCD，CCD仍然被快速淘汰。根本原因在于“成本与价值”。CMOS价格便宜，足以让数码相机普及，而另一方面，CMOS具有高速性能，在那个时代，体育摄影决定了厂商的使用取向，因此从这一点来说，具备高速拍摄性能的CMOS，无疑从属性上就碾压了CCD。

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