《真愛黑白配》

何謂CCD？

CCD 顧名思義就是監視用的攝影機,它不是V8也不是Hi 8更不是照相機,CCD 是電荷耦合元件 (Charge Coupled Device) 的簡寫，是目前以固態影像元件應用在攝影機最尖端的技術。 這是1969年由美國的貝爾研究室所開發出來的，同年12月，日本的新力 (SONY) 公司也開始研究 CCD。



如果您常聽到如:電眼,監視器,攝影機,CCD,CCTV,卡麥拉,針孔攝影機等,並不是所有都是使用CCD有些是使用CMOS(complementary Metal Oxide semi conductor)



監視攝影機之構造大致由:鏡頭( )攝像元件( ),影像處理( ),電源電路( )所組成。



這四大部分個個關係到攝影機的品質(顏色,照度,解析度等),電源電路更關係到攝影機的壽命,前三項如有問題也許會造成畫質變差影像模糊,但還有影像。如果電源電路短路（進水或是高低溫）,CCD 就掛調了。這片電源電路看似簡單(其實也不會很難)但是就是有人忽略了它,造成了產品較高的故障率。也許就那麼小小的一顆二極體或限流電阻或穩壓IC等燒燬,維修並不會很困難,但顧客有辦法自己解決嗎?。



監視攝影機另一值得一提的組成零件,就是“攝像元件”(SENSOR CHIP)因為它決定了攝影機體積的大小,也決定了整支攝影機百分之80的影像品質。其依製程方式不同可分為以下三類:



1.TUBE 早期之攝像元件,類似真空管體積龐大,耗電,易發熱為其缺點。



2.CCD IC之形態,體積小(1公分*1公分),省電,照度,解析度,耐用度等各方面皆有不錯之表現。20年前誕生至今已完全取代TUBE (百分之99的V8及數位像機皆由其構成) ,亦為現今監視攝影機之主流元件。



3.CMOS IC之形態體積同CCD一般 但其小小的體積之內卻包括幾乎所有的電子電路,只須加上鏡頭和幾個電阻電容即構成一台攝影機,整體體積比CCD更小也更省電,不過其技術至今並不成熟,低照度,解析度等各方面效果皆不如CCD。其大部分皆用於掃瞄器或對於影像品質不很要求的拋棄式攝影機。



　



1972年是SONY中央研究所(以下簡稱中研所)創立10周年，第二年的一月中研 所的研究發表會， 會中展出以96個圖素並以線性感知的二次元影像感測器〝8H*8V (64圖素) FT方式三相CCD〞。

發表會中用FT方式CCD，將SONY的“S”影像顯示在示波器上，但因轉換效率不良及電路系統的不成熟， 很遺憾的失敗了。最後費了九牛二虎之力 ，卻只能顯示的字型，而產生了不知如何向參加者說明的尷尬場面。

1973年11月開始進行固態影像元件的開發計劃，這是以SONY半導體技術為主的計劃。

1974年 CCD 的發展有大幅進展，6月32H*64V 的 FT 方式 CCD 用彩色影像研究成功，圖素也增加了。 影像感測器 (Image Sensor) 使用的可能性更大為增加。

1976年7月製造出水平圖素為142的單晶片彩色攝影機的 CCD(編號為:ZCX005) 圖素配置是採用所謂市松模式(補償器)，為縱方向的帶狀RB方式作配置。

同年8月完成整體攝影機開發，並可照出影像。最初照出的是影視紅星，於旁放置散熱用的扇子，沒想到扇子的扇骨由於反射作用而將垂直排列的 CCD產生的缺陷掩蓋住，使得實驗非常成功，在畫面上便很清楚的映出笑容 滿面的主角。

為了再證實上面所顯示的效果，1977年更開發了垂直圖素方式的彩色攝影機 (編號為 SCX-20/21)，這是緊跟著 RCA 公司之後所發表的。

以高開發技術發展CCD

1978年3月中研所在報上發表了使用11萬個圖素的IT方式 CCD (3個單晶片編號SCX-24C)，但這種 CCD 由於暗電流大，取像時溫度一升高，暗電流馬上就增加，使得影像的效果很差。為了避免發生畫質不良，在當時均外加冷卻效果以防止畫質劣化。

1978年，中研所的開發群移到厚木工廠的半導體中心，CCD 的生產即準備上線。

這一年為了製造高品質的矽位阱，開發了 MCZ 的結晶方法。但初期在影像上仍有白點的缺陷產生，經不斷的努力，終將此缺陷克服了。

雖然如此，CCD 離商品化仍有一段距離。由於影像管不斷進步，中研所的發展群為早日使 CCD 商品化，在 70 年代末期加緊研究雙晶片的CCD攝影機，終於在1980年由 SONY 發表全世界第一個商品化的CCD攝影機 (編號XC-1) 。此產品最初是由 Sky-Vision 所生產的，體積只有原來產品的 1/15。由於這項產品的問世，引來全世界的迴響，終於在1990年7月誕生了全世界第一台 V8。

此外在1981年發表了28萬個圖素的 CCD (電子式穩定攝影機MABIKA)。1983年19萬個圖素的IT方式CCD量產成功。1984年又發表了低污點高解析度的CCD。

進入80年代，CCD影像感測器雖然有缺陷，由於不斷的研究終於克服了困難，而於80年代後半期製造出高解析度且高品質的CCD。1986年開發了1/2 inch 25萬圖素的 CCD，次年即在市面上銷售。1987年同時也開發了2/3 inch 38萬圖素的CCD，且在市面上銷售，同時也將 3 CCD 攝影機 (事務用) 及 Beta“手提式CAM”(周邊設備)一起發售。

此時CCD的發展也非常快速，於1988年的銷售量已達500萬個，算一算CCD 發展至今也有二十幾個年頭了。