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   一、CMOS發(fā)展的未來(lái)

　　從兩種類(lèi)型的傳感器類(lèi)型來(lái)看，CMOS在不改造制造流水線(xiàn)的情況下就能克服高像素制造工藝的困難，而且像素的提升也要比CCD來(lái)得稍微容易些。生產(chǎn)流水線(xiàn)正是CCD制造的軟肋，隨著CCD尺寸的增加，其生產(chǎn)線(xiàn)也往往要做相應(yīng)的調(diào)整，因此這也是高像素CCD國(guó)際市場(chǎng)千顆售價(jià)高居不下的原因。基本上在CMOS方面像素?cái)?shù)的提升與影響傳感器尺寸的增加是相輔相成的，不至于出現(xiàn)此時(shí)CCD中出現(xiàn)的一幕達(dá)800萬(wàn)像素還在使用500萬(wàn)像素的2/3英寸框架這種啃老本的情況，故寬容度、信噪比等各方面都比小尺寸的CCD來(lái)的優(yōu)越，這也正是800萬(wàn)像素CCD至今無(wú)法運(yùn)用到DSLR機(jī)身中的原因之一。

　　開(kāi)發(fā)使用CMOS當(dāng)初只是佳能公司為了不受制于人的一個(gè)緩解之計(jì)，現(xiàn)在看來(lái)CMOS真的演繹了丑小鴨變白天鵝的神話(huà)?？v觀(guān)目前安防市場(chǎng)上網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)特別是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，絕大部分都是采用CMOS的機(jī)型，像素?cái)?shù)基本分為30萬(wàn)、130萬(wàn)、200萬(wàn)及500萬(wàn)象素。

　　由于CMOS品質(zhì)的不斷提升，生產(chǎn)成本的大幅度下降，CMOS已經(jīng)占了半壁江山，更有取代CCD之勢(shì)。

二、濾光片的作用

　　鍍膜和藍(lán)玻璃的作用

　　紅外發(fā)射二級(jí)管--紅外燈是由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵)制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長(zhǎng)830～950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布于近紅外光譜波段范圍內(nèi)，為普通CCD和CMOS可感受的范圍。這樣，不論在白天還是在夜晚，都能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。由于任何在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體都對(duì)外發(fā)射紅外線(xiàn)，也就是說(shuō)在白天，CCD或CMOS同時(shí)感應(yīng)到可見(jiàn)光和紅外光，根據(jù)光的折射原理和定律可得出：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，折射率越??；波長(zhǎng)越短，折射率越大。因此，當(dāng)這些光線(xiàn)同時(shí)進(jìn)入攝像機(jī)鏡頭，被鏡頭透鏡折射后，可見(jiàn)光和紅外光就會(huì)在不同的靶面成象，而可見(jiàn)光的成像為彩色圖像、紅外光的成像為灰度圖像，當(dāng)我們將可見(jiàn)光所成圖像調(diào)試好，也就是所謂鏡頭后焦調(diào)整和聚焦，這時(shí)紅外光就會(huì)在這個(gè)靶面形成虛像，從而影響圖象的顏色和質(zhì)量。對(duì)此，我們可以用鍍膜的方法或藍(lán)玻璃來(lái)濾除紅外光，還原物體的真實(shí)顏色，從而解決圖像色彩失真的問(wèn)題。

　　鍍膜分真空鍍膜和化學(xué)鍍膜兩種，化學(xué)鍍膜是將石英片侵入溶劑中加以電鍍，成本低但鍍膜厚度不均勻且容易脫落，真空鍍膜是用真空蒸鍍法，鍍膜厚度均勻且不容易脫落，但成本較高。這兩種我們都稱(chēng)之為IRCoating。IRCoating能濾除特定波長(zhǎng)(如650nm以上)的光，能夠滿(mǎn)足一般要求不高的CCD攝像機(jī)的要求；而對(duì)于不同品牌、規(guī)格、型號(hào)的CMOS，由于存在紅外半峰帶寬的問(wèn)題，它們感應(yīng)紅外光的條件是不一樣的，因此必須針對(duì)每一款產(chǎn)品，鍍與之相適應(yīng)、截止不同波長(zhǎng)波段的膜，以達(dá)到最佳效果。藍(lán)玻璃是用吸收的方式過(guò)濾紅外光，可過(guò)濾630nm波長(zhǎng)以上的光，并且過(guò)濾比較徹底；而IRCoating鍍膜是用反射的方式濾掉紅外光，而反射光容易造成干擾，因此，藍(lán)玻璃是比較好的選擇，但藍(lán)玻璃不能單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間保存和使用，因?yàn)樵谇懈?、打磨拋光加工過(guò)程中，藍(lán)玻璃表面物理層被破壞，就會(huì)產(chǎn)生析晶(俗稱(chēng)發(fā)霉)，

因此，我們一般常用兩片水晶夾一片藍(lán)玻璃，這樣，既解決了藍(lán)玻璃析晶，又提高了圖像的清晰度。有時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中遇到需濾除強(qiáng)光照射的情況，例如汽車(chē)大燈(遠(yuǎn)光燈)燈光的強(qiáng)光對(duì)攝像機(jī)CCD具有強(qiáng)烈影響，必須濾除這部分光，才能使強(qiáng)光周?chē)矬w清晰成像。我們可以改變膜系或材料，使強(qiáng)光所在波長(zhǎng)范圍的光全部濾除以達(dá)到目的，這就是黑玻璃。黑玻璃有透紅外的，也有透紫外的。

　　另外，濾光片并不是完全透光的，還需要加上所謂的ARCoating的鍍膜，目的是增加透光率，因?yàn)楣饩€(xiàn)在透過(guò)不同介質(zhì)(比如從空氣進(jìn)入石英片)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分的折射和反射，ARCoating具有抗反射之功能，當(dāng)加上單面ARCoating后，濾光片會(huì)提升3-5%的透光率，如果加上雙面ARCoating鍍膜，濾光片可達(dá)到98%以上的透光率，否則只有不到90%的透光率，這對(duì)CCD或CMOS的感光度就有很大的影響，也就是說(shuō)，不用ARCoating就會(huì)降低攝像機(jī)的感光度，而使用雙面ARCoating，就會(huì)使圖像更清晰。同時(shí)，ARCoating具有抗氧化之功能和有增加保護(hù)膜之功能，濾光片有ARCoating的保護(hù)也就不容易起霧了。

　　水晶的作用與選擇

　　眾所周知，CCD和CMOS兩者都是利用矽感光二極管進(jìn)行光與電轉(zhuǎn)換的圖像傳感器，由一顆顆的感光體(CELL)構(gòu)成，它要求光線(xiàn)最好是直射進(jìn)來(lái)，斜射進(jìn)來(lái)的光會(huì)干擾到鄰近感光體，而產(chǎn)生色漂(偽彩)，這就需要對(duì)光線(xiàn)加以修整。我們利用水晶的物理偏光特性，把射進(jìn)來(lái)的光線(xiàn)，保留直射部分，反射和折射斜射部分，避免斜射光去影響旁邊的感光點(diǎn)。但是，斜射光存在不同的角度，一片水晶只能處理一個(gè)方向的斜射光，從理論上來(lái)說(shuō)，不同方向的水晶片疊加的層數(shù)越多，解決色漂(偽彩)的效果就越好。但考慮到實(shí)際需求和成本，一般都只用1到3片水晶片來(lái)解決水平、垂直和45°;角的色漂(偽彩)問(wèn)題。也就有所謂“兩片式"、"三片式"濾光片，其中IRCoating膜或藍(lán)玻璃用來(lái)濾除紅外光，而水晶用來(lái)修整光線(xiàn)，在水晶片上還需ARCoating鍍膜，用來(lái)增加透光率。

       水晶修整光線(xiàn)是物理方式的，而不同CCD的品牌、規(guī)格、型號(hào)及不同像素還有N制、P制的不同，水晶的厚度都要配合CCD上感光點(diǎn)而變化，不能錯(cuò)誤搭配使用。