CCD vs. CMOS影像感測器優勢比較
腳踏實地 努力進取
在晶片上增加圖像處理電路就變得非常困難，相
較之下，CMOS影像感測器利用大多數半導體晶片
運用的CMOS製程；所以，廠商可以方便地增加數
位或類比電路、縮小面積，同時與周邊晶片組整合
並可發展成單晶片（SoC）。CMOS影像感測器並
具有低耗電量的特性，唯獨其靈敏度與動態範圍
較差，低照度下易產生雜訊。CCD影像感測器至今
已經量產超過25年，技術十分成熟，影像品質良好
，但由於必須發展特殊的製程技術，以確保高畫素
的良率及高電荷傳輸效率，所以CCD的製造需累積
相當的經驗，製造商也必須各自發展其特有的製程
技術，因而形成市場由少數廠商所壟斷的局面，關
鍵技術均掌控於歐美、日等大廠手中，其中日本廠
商更長期壟斷CCD市場多年，全球出貨量前四名皆
為日本業者，依序為Sony、Matsushita、Sharp與Toshiba。
在百萬畫素以上市場的競爭方面，CMOS影像感測
器最大的致命傷是在畫質不良，而且在百萬畫素以
上良率問題一直無法有效突破，加上主導CCD影像
感測器供應的日商不斷採取降價策略，使CMOS影
像感測器業者節節後退。日系的CCD影像感測器製
造商所掌握的最大優勢是CCD成熟的產業架構，上
下游所有環節的支援已經非常完整，這種情勢使
CCD影像感測器的成本因量產效應，以及上下游
有利條件的支援，而比同等級的CMOS影像感測器
更便宜。在數位相機中CCD影像感測器的低階卻是
CMOS影像感測器的高階，低階CCD影像感測器一
降價，高階CMOS廠商就受到打擊，CCD業者大可
以在低階CCD上犧牲製造部份的獲利，只要在中高
階CCD影像感測器上獲利即可。不過CCD影像感測
器未來將會遇到一個問題，就是CCD技術已經相當
成熟，品質亦達相當水準，一般的消費者會感覺以
現今的產品線已經足夠，品質與效能再往上走的意
義不大，技術發展的腳步應該會放緩，相較於CMOS
影像感測器在技術發展上還有一定的空間，只要在
品質上能有所突破，又是一次CCD市場的掠奪。
‧ 數位相機和手機相機為未來市場重點
目前利用手機、PC Camera進行影像傳輸的數據頻寬
仍嫌狹窄，因此，僅能使用解析度VGA級或CIF級CMOS
影像感測器來擷取影像，未來俟各國第三代行動通訊建
置完成後，才需要採用解析度達百萬畫素以上的CMOS
影像感測器。PC Camera佔CMOS感測器四成左右的市場
，可惜在去年未如預期般有爆炸性的成長，主因是缺少
殺手級的應用，加上頻寬的不足，無法達到預期表現。
數位相機佔CMOS感測器四分之一左右市場，未來需要
觀察百萬畫素跟CCD感測器之間的消長，預料應該可以
瓜分部分市場，手機相機未來在第三代行動電話環境成
熟後預估也將大幅成長。由於市場競爭劇烈，CMOS影
像感測器的價格將從1999年10美元，下跌至2004年的5美元
以下，由於價格下跌之快，2001年35萬像素的CMOS影像
感測器已經大幅取代CCD影像感測器，並將技術提升至
百萬像素，預估2004年CMOS影像感測器出貨量將可超越
CCD影像感測器。
目前為止幾乎被視為非CMOS影像感測器不可的唯一應用
場合便是手機用數位相機，畢竟RF和LCD面板耗電量已
經非常吃重，影像感測器自不能成為第三個大負擔，加
上CMOS影像感測器體積較CCD影像感測器小，使其於手
機用數位相機市場上較具競爭優勢，只是手機在這方面
的應用才剛開始。目前有些廠商已推出CMOS感測器加
上鏡頭與後端IC設計的配套方案，面對手持式產品市場
，只要搶先推出低耗電CMOS影像感測器，就掌握致勝
的關鍵，未來CMOS影像感測器將成為手機用數位相機
市場主流。只是受全球經濟衰退的影響，CMOS影像感
測器之全球手機應用市場成長的時點有可能延至2004年
以後。
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