数码相机的工作原理

2-2 CMOS影像传感器
CMOS影像传感器的应用范围非常的广泛，包括数码相机、 PC Camera、影像电话、第三代手机系统、视讯会议、智能型保全系统、汽车倒车雷达、玩具，以及到工业、医疗等用途。由于使用层面广泛，非常有利于CMOS产品的普及， CMOS不但体积小，耗电量也只有CCD的1／10，售价也比CCD便宜1/3，画质已接近低阶分辨率的CCD，国内相关业者已开始采用CMOS替代CCD，我们整理了CCD与CMOS特性的比较表，如表2所示。
表2 CCD与CMOS影像传感器的特性比较：

影像感测组件市场应用范围广，涵盖消费、商业、工业等领域。1998年CCD与CIS影像感测组件市场总产值为7亿美元，其中CMOS产值为3,200万美元，占4.57%，预估至2002年，市场占有率高达84﹒5％，根据台积电的统计数据显示，从1999年至2004年， CMOS Imager Sensor每年的复合成长率都将超过25%。
CMOS影像传感器目前采用以扫瞄器、数码相机、 PC Camera等产品为大宗，线型CMOS以扫瞄器为主；面型CMOS则以PC Camera、数码相机为主。目前，在35万像素以下的CMOS质量已相当接近CCD，而且体积比CCD小。在PC Camera上动态影像的截取，对影像质量要求不似静态的数码相机高， 35万像素的质量就可以被接受，业者采用CMOS的比例已开始增加。
虽然， CMOS传感器发展只有2、3年时间，在质量上仍难与CCO媲美，但是， CMOS终将会取代CCO成为主流，只不过是时间的问题，但CMOS欲成市场主流，需克服的最大的问题是质量。就目前而言，较高画素的CMOS传感器，面临到感度、 S／N比不足等问题，影像质量无法与CCD传感器相比，以目前的条件，CMOS传感器要普遍应用在130万像素以上数码相机市场，时机尚未成熟。
CMOS之所以受到业者青睐，与CCD相较之下， CMOS是标准制程，可利用现有的半导体设备，不需额外的投资设备，且质量可随着半导体技术的提升而进步，同时，全球晶圆厂的CMOS生产线较多，日后量产时也有利于成本的降低。另外， CMOS传感器的最大优势，是它具有高度系统整合的条件，理论上，所有数码相机的功能，都可整合在同一芯片上，降低数码相机生产成本。
由于CCD长久以来由日商所掌握，国内若要建立自主性高的数字影像产业，关键零组件的掌握是相当重要的，因此有望取代CCD的CMOS便成为台湾的一大机会。目前国内厂商除了积极争取数码相机市场机会外，已有多家厂商投入CMOS的设计与生产，我国厂商十分适合发展的PC Camera及其它CMOS传感器应用产品，实不宜在CMOS的产业中缺席。
台积电目前以O.35微米制程进行CMOS Image Sensor的代工，每月对于6吋晶圆产能的需求约写2,OOO多片左右，台积电并表示，将在2000年第四季开始进行O﹒25微米制程的小量试产。不过，对于目前有多少晶圆代工产能是供应CMOS Image Sensor所需。台积电不愿明确说明，仅表示每月约有数千片6吋晶圆左右。