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经常有一些朋友问,什么是CCD?什么是CIS?在购买扫描仪的时候,是该买CCD的扫描仪还是购买CIS的扫描仪?对于购买这个问题,每个人见仁见智,会有不同的选择。下面我仅从技术角度介绍一下这两种技术的不同特点,希望能够对大家有所帮助。
CCD(电荷耦合元件,ChargeCoupledDevice)
CCD有硅氧化物隔离CCD和半导体隔离CCD两种,这两种感光器件与我们日常使用的半导体集成电路相似,在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管,这些光电三极管分为三列,分别用红绿蓝三色的滤色境分色,从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光线照射时可以产生电流,经放大后输出成电子信号。
该类感光器件近年性能提高很大,其高端产品的性能已经接近低档的光电倍增管产品(使用在大型的滚筒扫描仪和电分机上)。但由于数千个光电三极管的距离很近(微米级),并且各三极管之间的绝缘是依靠半导体PN结来绝缘,隔离电阻较小,因此,在各光电三极管之间存在明显的弥散现象,使各感光单元的信号产生相互干扰,降低了扫描仪的实际清晰度。
为了改善这一情况,目前采用了硅氧化物隔离技术防止电荷的弥散,在器件加工过程中,将各个光电三极管之间的半导体单晶硅用Si02(二氧化硅)替代,由于二氧化硅是非常好的绝缘材料,几乎杜绝了各光电三极管之间的弥散现象,因而在两台扫描仪性能指标相同的情况下,使用硅氧化物隔离CCD的扫描仪的实际清晰度会有一个质的飞跃。
不过这种技术的生产成本比半导体隔离技术高几倍,因此目前只能用在5000元以上专业级扫描仪中。而目前市场上的几乎所有家用和办公用扫描仪,都是采用半导体隔离CCD,在扫描领域中,它应该说是一种性能价格比不错的选择。
CIS(接触式感光器件,ContactImageSensor)
接触式感光器件,又称CIS技术或LIDE技术,这是最近一年来刚出现的新名词,最近在市场上被炒得火热。其实,这种技术与CCD技术几乎是同时出现的,它使用的感光材料一般是我们用来制造光敏电阻的硫化镉,它很容易制成一条长的阵列,而且生产成本只有半导体隔离CCD的1/3,当时主要是用在低档黑白手持式扫描仪和传真机上,由于尺寸太大,无法使用镜头成像,只能依靠贴近目标来识别目标,因此光学分辨率最高只能达到200dpi,随着扫描仪彩色化、高精度化,接触式感光感件全身噪声大、动态范围小、精度低的缺陷暴露无疑,迅速从扫描仪市场上销声匿迹了。出现转机是在1998年,当时国际扫描仪市场的竞争非常激烈,各大厂家都使出了降价的法宝,造成了扫描仪生产厂商的行业性亏损。一些厂家开始另辟蹊径,重新搬出了接触式感光器件,经过改进,使其分辨率达到了600dpi,然后冠以CIS技术或LIDE技术的商业名称,以新技术的面目推向市场,并且由于其低廉的价格,销售情况不错。
实际比较
就性能而言,接触式感光器件存在着严重的先天不足,首先由于不能使用镜头,只能贴近稿件扫描,实际清晰度远远达不到标称指标,同时,硫化镉光敏电阻全身弥散很大,各感光单元之间干扰严重,进一步降低了清晰度。由于无法实现同时制造三条平行的感光单元同时实现三色扫描,接触式感光器件不能使用常用的冷阴极灯管,而不得不使用LED发光二极管阵列作为光源,这种光源无论在光色还是在光线的均匀度上都是比较差的。而且由于LED阵列是由数百个发光二极管组成,一旦有一个损坏就意味着整个阵列的报废,因此这种产品的寿命比较短。同时该类感光器件的温度系数很大,周围环境温度的变化将对扫描的结果产生很大影响,因此,如果要想获得一个稳定的扫描结果,最好在一个温度恒定的房间内工作。
通过实际使用的比较,600dpi的CIS技术扫描仪的清晰度略好于300dpi的CCD扫描仪,不过色彩还原可就差了很多,而且目前300dpi的CCD扫描仪已经逐渐退出市场了。在600dpi以上的CCD扫描仪质量,无论是清晰度还是在色彩还原上都是同等级的CIS扫描仪无法比拟的。目前国际知名品牌的扫描仪,像UMAX、MICROTECK等大都采用了CCD扫描技术。 |
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