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簡介
　　翻查資料，原來電子影像可追索至一八七三年，當時科學家約瑟·美（Joseph May）及偉洛比·史密夫（WilloughbySmith）發(fā)現(xiàn)硒元素（Selenium）結(jié)晶體感光後可產(chǎn)生電流，是電子影像發(fā)展之開始。其後陸續(xù)有組織和學者研究電子影像，其中重要的發(fā)明有電視系統(tǒng)、光學倍增管（PhotoMultiplier Tube/簡稱PMT）和電子耜合器（Charge。Coupled Device）/簡稱CCD）。
圖一：電子影像感應器非常普遍，對于很多辦公室及家庭電子產(chǎn)品上　　PMT和CCD是很成功的電子影像感應器(又稱光學感應器)，前者是五十年代的發(fā)明，後者是七十年代的發(fā)明，可應用於多種產(chǎn)品上，例如天文學望遠鏡、間碟衛(wèi)星(有外國公司提供衛(wèi)星數(shù)碼照片服務，可拍攝世界任何角落，約三佰港元收費）、溫度計、分析儀、傳真機和掃描儀等， CCD更可應用于數(shù)碼相機和手提攝錄機等細小產(chǎn)品上。一九九八年亦出現(xiàn)兩種新的電子影像感應器，就是CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)和CIS(Contact lmage Sensor)。隨后介紹他們的技術(shù)和商業(yè)應用。

電子影像感應器
(Electronic Image Sensor)
　　從前美國天文臺的天文望遠鏡是利用菲林拍攝影像的，後來電子影像感應器取代菲林，不但免卻沖印程序及可即時顯現(xiàn)於熒幕，而且感光性能比菲林強許多，連接電腦後更可利用數(shù)碼技術(shù)改善影像質(zhì)素。電子影像感應器由五十年代到現(xiàn)在，其商業(yè)應用其實很廣泛，例如較早前提及的衛(wèi)星數(shù)碼照片及由地面拍攝宇宙的天文望遠鏡，到生活娛樂中年青人在商場內(nèi)使用的數(shù)碼照片自拍機。當然最普遍應用就是傳真機、掃描儀、數(shù)碼相機和手提攝錄機等。

　　PMT--由五十年代。中發(fā)展到現(xiàn)在，是最早出現(xiàn)的電子感應器，也是現(xiàn)時最好（指質(zhì)素）的技術(shù)。具結(jié)構(gòu)像一個圓柱體小燈泡（見圖），亙徑約一寸，長度約二寸。內(nèi)置多個電極，將進入的光線轉(zhuǎn)化為強大的電子訊號，即使很微弱的光線也可準確補捉，此點比其他感應器優(yōu)勝。PMT常應用于印刷、出版業(yè)掃描儀及工程分析儀等。PMT掃描儀的最高感應密度可達D4.2，表示可捕捉原稿上很暗的影像部位。PMT非常耐用，一般有一白至十萬運作小時。
圖三：單線型CCD晶片，用于黑白掃描儀(彩色型掃描儀采用三線CCD晶片，而數(shù)碼相機或攝錄機則采用平面()二維CCD晶片)。

　　CCD--由美國貝爾實驗室於一九六九年發(fā)明，與電腦晶片CMOS技術(shù)相似，也和CMOS一樣，可作電腦記憶體及邏輯運作晶片，當然目前DRAM更適合為電子記憶體。最流行的應用非掃描儀、數(shù)碼相機及手提攝錄機莫屬，但最觸目的代表作就是將四顆大型CCD晶片安裝位於南美智利安達斯美國天文臺的BTC（Big Throughput Camera，見圖五）天文望遠鏡內(nèi)，它可一次拍攝35MB的資料，大大幫助天文學研究。CCD的感光能力和質(zhì)素比PMT低，但近年CCD技術(shù)進步，其最高密度可達D4.0，比PMT最高感應窗度稍低。CCD的體積。通常只有一枚普通硬幣般大，當然也有一些體積特大（見圖四）或小的。CCD和PMT一樣非常耐用。

圖四：貝爾實驗室研究員Tony Tyson利用手上之CCD進行天文研究。Copyright of Bell Labs, Lucent Technologies 圖五：位于智利按達斯美國天文臺(InterAmerican Observatory)內(nèi)之四米長BTC天文望遠鏡，尾端放置了四顆貝爾大型CCD晶片。Copyright of Bell Labs, Lucent Technologies圖六：由BTC天文望遠鏡所拍攝的宇宙拼圖。
Copyright of Bell Labs, Lucent Technologies

　　CMOS--此技術(shù)巳發(fā)展了數(shù)十年，可說有數(shù)碼電腦便 有它，因為CPU和記憶體便是由CMOS組成。但一九九八年才應用於電子感應器或數(shù)碼相機，也可應用於攝錄機。CMOS的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比CCD簡單，用較小的晶體及較低的電壓，制造成本比CCD為低。CMOS也有其缺點，就是技術(shù)尚未成熟，質(zhì)素一般比CCD低，解像度一般也比較差，但有資料顯示CMOS（可參考本文未提供的網(wǎng)址）的技術(shù)會進步及將超越CCD。

　　CIS--由於結(jié)構(gòu)關系，CIS技術(shù)通常只用於掃描儀。其感應器就是CMOS，CIS掃描儀將光源、聚焦鏡片及感應器一同固定於一個外罩內(nèi)，不須調(diào)節(jié)及熱身（warm-up），所以比CCD掃描儀起動快。此設計今CIS掃描儀體積比CCD掃描儀更細小，而制造成本亦減少。但C1S技術(shù)亦未成熟，產(chǎn)生較大的雜訊，所以目前比CCD質(zhì)素較差。

總結(jié)
　　PMT、CCD、CMOS及CIS是目前流行的電子影像感應器，PMT利CCD的制造較復雜、成本較高，一個感應器需要數(shù)十至數(shù)百美元，但質(zhì)素也是較好的，尤以PMT質(zhì)素最高，專業(yè)型滾筒掃描儀便是采用PMT技術(shù)，但它的體積及結(jié)構(gòu)不適合手提或細小的產(chǎn)品。而CCD、 CMOS及CIS體積小，可用于小型產(chǎn)品上。現(xiàn)時大部份電子影像產(chǎn)品采用CCD，希望不久將來有更多其他電子影像技術(shù)的產(chǎn)品（例如CMOS或更好的感應器），好讓消費者有更多的選擇。

參考
http://www.lucent.com/Telescope/Docs/ccd1.htm
http://www.photon-vision.com
http://www.vvl.co.uk
http://www.imcnet.com/product/umax/SCANNERS/ccdvcis.html
http://www.scanvisioninc.com