2024年9月17日发(作者：旗春竹)
CCD是1969年由美国的贝尔研究室所开发出来的。进入80年代，CCD影像传感器虽然有缺陷，由于不断
的研究终于克服了困难，而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的CCD。到了90年代制造出百万像
素之高分辨率CCD，此时CCD的发展更是突飞猛进，算一算CCD 发展至今也有二十多个年头了。进入90
年代中期后，CCD技术得到了迅猛发展，同时，CCD的单位面积也越来越小。但为了在CCD面积减小的
同时提高图像的成像质量，SONY与1989年开发出了SUPER HAD CCD，这种新的感光器件是在CCD
面积减小的情况下，依靠CCD组件内部放大器的放大倍率提升成像质量。以后相继出现了NEW
STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术（专为SONY F828所应用）。而富士数码相
机则采用了超级CCD（Super CCD）、Super CCD SR。
对于CMOS来说，具有便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。目
前，在CANON等公司的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，高动态范围CMOS器件已经出现，
这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要，使之接近了CCD的成像质量。另外由于
CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不
前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件，CMOS感光器以已经有
逐渐取代CCD感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
浅谈CCD和CMOS的区别
有鉴于许多网友询问 CCD 与 CMOS 的主要差别。我们暂时撇开复杂的技术文字，透过简单的比较来看这两
种不同类型，作用相同的影像感光元件。
不管，CCD 或 CMOS，基本上两者都是利用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换
的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、
电力也越弱的道理，将光影像转换为电子数字信号。
比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的位置和数量是最大的不同。简单的说，按我们在上一讲“CCD 感
光元件的工作原理（上）”中所提之内容。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每
一个像素（pixel）的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再
串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信号转换器），讯
号直接放大并转换成数字信号。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
两者优缺点的比较
CCD CMOS
设计 单一感光器 感光器连接放大器
灵敏度 同样面积下高 感光开口小，灵敏度低
成本 线路品质影响程度高，成本高 CMOS整合集成，成本低
解析度 连接复杂度低，解析度高 低，新技术高
噪点比 单一放大，噪点低 百万放大，噪点高
功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低
由于构造上的基本差异，我们可以表列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充
分保持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处
理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大
再整合各个像素的资料。
整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的应用，反应在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、
制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异：
ISO 感光度差异：由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备
压缩单一像素的感光区域的表面积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感
光度会低于CCD。
成本差异：CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶
片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出
资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯号壅塞，
无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制
造成本相对高于CMOS。
解析度差异：在第一点“感光度差异”中，由于 CMOS 每个像素的结构比 CCD 复杂，其
感光开口不及CCD大， 相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度
通常会优于CMOS。不过，如果跳脱尺寸限制，目前业界的CMOS 感光原件已经可达到1400
万 像素 / 全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光原件制造上的困
难，特别是全片幅 24mm-by-36mm 这样的大小。
噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，
那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少
都有些微的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算
出的噪点就比较多。
耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁
边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输
通道。而这外加电压通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源
线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。
尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电
以及高整合度的特性。 由于数码影像的需求热烈，CMOS的低成本和稳定供货，成为厂商的
最爱，也因此其制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩小 。新一
代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相手机的行动通讯市场；CMOS系列，
则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，藉由后续的影像处理修正噪点以及画质表现，
特别是 Canon 系列的 EOS D30 、EOS 300D 的成功，足见高速影像处理晶片已经可以胜任高
像素 CMOS 所产生的影像处理时间与能力的缩短；另外，大尺寸全片幅则以 Kodak DCS
Pro14n、DCS Pro/n、DCS Pro/c 这一系列的数码机身为号召，CMOS未来跨足高阶的影像市场
产品，前景可期。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
尽管SONY最近的CEO变更事件搞得风风雨雨，尽管SONY在MD与MP3之争的战斗中付出了最惨重的代价，尽管在过
去的一年里，SONY股票的动荡、消费者的怀疑和大幅度的结构调整吸引了众多的关注，但是索尼一如既往的走了下来，没
有任何人可以否认SONY独有的创新能力和品牌效应，相信你一定记得那句激动人心的话：人生是一个舞台，你需要一台
HANDYCAM！索尼再次用肯定的语气来诠释它对自身产品的信心。而在越来越完整的产品线和产品定位背后，我们也不难
看出SONY在DV制造上的野心，在竞争愈加激烈的2005年，索尼推出全新卖点的世界第一的3COMS机型DCR-PC1000E
从发布伊始就成为世人争论的焦点！
一：缘起
自从SONY WALKMAN在最近两年在MP3的攻势下逐渐走向没落开始，SONY的品牌号召力就开始慢慢下滑，取而代
之的是一个叫IPOD的小机器，这个缺了一角的苹果在最近几年尤其是去年迅速代替WALKMAN成为年轻人心中的随身听
精神领袖，而随着个人电脑的发展以及人们生活水平的不断提高，数码相机/摄象机开始在数码消费中占据举足轻重的位置，
而在这个领域还有客观的利润，而索尼同样具有近乎压倒性的优势，面对这样的情况，SONY也渐渐加入在这方面的研发力
度。在DV方面，无论是家用入门级别的HC15E/20E，还是定位中档的HC30E/40E，PC105E/109E都有相当不错的销量，而
大屏幕系列的HC85E在高端市场上更是抢手，300W像素的PC330E/350E也有不俗的卖点，但是在市场竞争日益激烈的今
天，面对依低价为卖点的松下3CCD系列，SONY迫切的需要一系列的机型来从容应对，去年的HC1000E可以说在功能上
已经完全做到这一点，但是作为定位高端的机型，想阻断松下的3CCD系列几乎是不可能的事情，今年索尼另辟稀径，发布
了采用3COMS技术的DCR-PC1000E！从理论和画质上给了消费者无尽的疑问！同时DCR-PC1000E官方135000日元的价
格也是作为索尼历史上最贵的DV出现的。一切的一切，都留给我们一个大大的问号！
二：专业CCD，玩具COMS？
CCD和COMS都属于感光元件，大多数人认为只有使用了CCD的数码相机/摄像机才是专业的，而往往对于COMS不
嗤一鼻，诚然，在大多数情况下，CCD具有成像质量好的优势，而且由于制造工艺复杂，只有少数的厂商才能够掌握，所以
也就导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格异常高昂。加上不少厂商以及销售商在制造以及销售的过程中不断夸大
CCD的优越性，所以导致大家对CCD的认识就是成像质量优秀，造价昂贵。在研发上，多年以来除了佳能以外还很少能找
到致力于COMS研究的公司。但是这并不意味着COMS就比CCD差！要记住的是NHK研究的扫描线4,000的高清晰照相
机也是采用的CMOS！而以佳能公司为主导的单反系列相机有很多就是使用了COMS感应器，至于成像效果比索尼的旗舰
相机怎么样，相信笔者已经不用冗述了！
技术层面上，电源消耗量方面，CMOS影像传感器就比CCD低，而在整和性方面，COMS同样具有与周边电路整和性
高的优点。CCD为提供优异的影像品质，较高的电源消耗量是它不得不说的痛，因为要使电荷传输顺畅，噪声降低，必须由
高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，
电源消耗量比CCD低。同样CMOS影像传感器是与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大
幅缩小，也就是说驱动CCD需要驱动COMS几倍的能源，并且由于ADC与讯号处理器的制程与CCD不同，要缩小CCD
套件的体积在近期几乎是不能完成的任务。一直以来，很多厂家也在努力降低CMOS影像传感器噪声的产生，随着技术的发
展，CMOS在延续原有的工艺简单、低功耗的特点外，在成像质量上有着大幅的提升。
而最大CCD供应商SONY同样也没有放弃这一块市场，今年，索尼就推出了我们今天的主角--PC1000！或许看到了未
来CMOS影像传感器的巨大市场，佳能公司在4月5日宣布，计划将在便携数码相机上使用自己生产的CMOS传感器。而
佳能新推出的350D使用的800万有效像素的CMOS感光元件也取得了一片好评，COMS是否可以改变长久以来被CCD压
抑的宿命，今后公司的支持和技术的发展是至关重要的！
三：3COMS不等于3CCD！
三CCD技术是利用三块CCD图像传感器分别记录红色、绿色和蓝色，这样每块CCD图像传感器可以连续的记录每种
单色影像信息，而不会出现单片CCD图像传感器因为在每个CCD或CMOS图像传感器单元的前面加上一个具有单一色彩
的滤色片而造成某些感光单元对于其它颜色光线不工作的不利因素了。被拍摄摄物体通过镜头传过来的光线被分别投射到三
片CCD的所有感光单元上，每个CCD更像是一块被确定了单一颜色的黑白胶片，这样用最后形成的红、绿、蓝三个感光单
元都准确记录的单色完整图像合成为全彩色影像，效率比单片型图像传感器至少高出两倍。原理不用复述，但是它更好地比
拟了胶片的工作方法并具有数字相机的全部优点，也有不少专家分析其必然成为未来的数字相机的发展趋势。3COMS在技
术层面上是一样的，不过是将主角CCD换成了COMS。
不过由于生产难度和成本的原因，3CCD机型以前都是应用于专业机型，理所当然陪伴它的还有高昂的价格，最近几年
也仅仅有松下公司一直致力于3CCD系列机型的普及，几年前GS70依万元以下的价位面市让人惊呼：3CCD的时代来了！
之后的GS120，GS78更是屡屡突破人们的心理价位，当然这也多亏近年来科技的发展和相关元件的量产。那么3CCD真的
有那么出色？3COMS是否能和3CCD相提并论呢？
至少现在还是不行的。
首先就是最重要的生产成本的问题，由于大幅面COMS目前在成本上的劣势，将直接导致它最终的销售价格，而同样是
将3CCD技术和“自来水哲学”使用得烂熟于胸的松下已经将它最新款的3CCD摄像机GS78的价格控制在了6000以内，过高
的售价很可能使3COMS技术过早消失，这当然是索尼不想看到的。
其次是依旧重要的成像质量方面，3COMS似乎在目前也很难具有压倒性的优势，作为一项新兴的技术，它还有很长的
路要走。
那么使用了3CCD或者3COMS的机器是不是在拍摄质量上是否对于单CCD/COMS的机器来说，也有质的飞跃呢？答
案同样是不确定的，即使是3CCD与3COMS来比较，也很难有结果，这里还要牵涉到很多问题：CCD尺寸，灵敏度，信噪
比，感光镨，线路及元件排列密度，导体纯净度等等等等，其中最重要的是尺寸大小，按照像素一等一的排列方式计算CCD
尺寸原理，面积越大（也就是对角线尺寸越大），所含有有效点像素越多，画面质量越清晰，品质越高。
作为家用的小型摄像机，无论是采用单CCD还是三CCD，它们都没有办法在一个起跑线上比较，多个CCD感光一定
比单个的强？其实未必，三CCD机型中的高档机并不一定在功能上比低档机多，但它的CCD可能选用1/3英寸的，而低档
一些的选用1/4或1/6英寸的，这就是它们最大区别。而现在比较流行的做法是三CCD机器使用小幅面的CCD，比如1/6的，
这样在生产的成本上可以节省很多。但是有很多单CCD机型选用了比较大的CCD，比如1/4的，这样就给我们普通消费者
的选购造成了很大的麻烦。就算是松下目前的3CCD旗舰机型GS400，在单片CCD达到1/4.7的情况下，实际的感光面积也
刚好接近1/3-1/4之间,也就是0.28英寸左右！用这样的指标看索尼去年的入门DV：HC15E，单片CCD幅面达1/4，也就是
0.25英寸，这样算下来大家也许要吃惊了，不过精明的SONY现在很少使用这样大幅面的CCD来制造DV了，所以目前大
家看到的3CCD摄像机在成像的通透性和色彩还原上还是要好上不少的。
说了那么仅仅是让大家不要迷信3CCD/COMS系统，它们只是拍摄效果的一个环节而已，不过话说回来，3CCD机器的
清晰度和色彩还原也根本就不是单CCD机能比的，在灰度表现尤其如此。同时也由于定位问题，3CCD/COMS系列机型目
前无意例外的定位在中高端或者消费级的顶层，很多民用级的顶级技术和配置都用在了它们身上，至于镜头和一些附加功能
的应用多少也在实际的成像效果上发挥了一定作用。
四：世界第一，3COMS机型详解！
相信到这里大家已经对3COMS有了一定的了解，那么作为世界第一台3COMS机型同时肩负着索尼沉重的希望，
PC1000E到底有什么与众不同呢？我们先来看看PC1000E的硬件指标：采用了3片动态有效象素为67万、静态有效象素为
69万象素的1/6英寸CMOS传感器，卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头，16：9的宽屏设计，2.7英寸混合触摸液晶屏，与数
码相机一样电子控制的镜头开关！从这些指标相信大家也看到了，PC1000几乎是携带索尼所有的卖点来的！
拍摄静态照片的最大分辨率可以达到280万像素的PC1000E基本上可以满足你对数码相片的要求，而具备了10倍光学
变焦与120倍数字变焦能力，焦距范围2.77-27.7mm，最大光圈F1.8的卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头使用最先进的多层涂
膜技术，能减少约52%不必要的耀光和鬼影现象，最大程度上保证了摄像画质清晰，色彩自然。再配合以16：9的宽屏设计，
让画面变得更加宽广。新设计的屏幕与传统相比，可让拍摄影像的广角范围提高约14.3%，而像素提升了约33%，与此同时
用户还能通过“宽荧幕选择”快捷键自由选择16:9或4:3的屏幕显示比例。在显示屏幕方面，使用触摸屏的SONY一直走在
DV制造商的前列，何况现在还都是混合型的液晶，在亮度和观看角度上又稳稳的占据优势。 根据电源一起开合的电子控制
镜头盖绝对是整机设计的神来之笔，根据电源的开启/关闭，镜头盖自动开启/关闭，既省下了手动镜头保护盖的麻烦，又可
以完好的保护镜头。
同时索尼还在其官方网站上使用大篇幅介绍DCR-PC1000采用的最新研发的信号处理电路和新的影像处理算法，根据索
尼介绍，新的信号处理电路和影像处理算法将有效增强图象画质。而根据官方的样张来看，3COMS配合索尼一系列的先进
技术，在暗部以及强反光的处理方面，的确有过人之处！此外的肌肤柔化功能以及特写功能都非常人性化！
按照硬件指标来算，PC1000几乎是SONY近年来家用DV的集大成者，而在细节方面，PC1000的出现也绝对是个精品，
如你所知，越来越精明的SONY早就开始扮演他资本家的本色，在机器的产地，做工，用料上大动手脚，君不见最近越来越
轻巧的机身和越来越小的CCD？当然机器的价格也是越来越便宜，不过和WALKMAN面临同样尴尬的问题就是工业设计反
而不如从前，家用DV方面，在看完今年新款DV后本以为PC350E就成了绝唱了，没想到PC1000出现挽救了即将消失的
希望。
虽然说金属外壳的运用并不能说明什么，但是至少在手感上要高档不少吧，可是吝啬的索尼轻易不会再给这个机会了，即使
是今年发布的新旗舰机型HC-90E，背后大块的廉价塑料也暴露了它的身份，再到号称世界最小巧PC55E，由于大量使用了
塑料制造，直接导致了档次和手感的下降，所幸的是同样的情况没有出现在PC1000E上，这也证明了索尼对PC1000的重视
程度,同时HC1000E的出现也填补了真正的高品质CMOS摄像机的空白！可以说是意义非凡！
正面看上去，使用了COMS感光元件的PC1000确实在体积上缩小了很多，导致硕大的镜头看起来竟然不那么和谐，细
节上，PC1000连液晶屏的外围都使用了金属外壳，至于立体声麦克风等基本功能自然也是不在话下，同时，成功的大幅度
的削减机身体积也是PC1000的一大特色，在采用触摸屏的基础上，背部依旧保留了为数不少的功能按键，至于基本的焦距
和拍摄按键，除了传统按键外，在液晶屏幕下放的快捷键也使给PC1000增色不少。
不过由于机身已经小到一个程度，所以功能按键的面版与DV带的仓门是做在一起的，同时液晶屏幕也直接是由下往上
打开，然后再进行旋转的，与以往机型不同。在按键的设置和使用上，笔者感觉比较容易上手，而且键程适中，尤其值得夸
奖的是快捷键的安排，往往有意想不到的方便。机器内置了智慧型闪光灯，支持4声道立体声音效记录。配合选配环绕声麦
克风可以收录完美表现的4声道音效，利用索尼VAIO笔记本的DVD制作软件“Click to DVD”进行编辑，即可制作具有5.1
环绕立体声音效的DVD影片。在机身顶部，PC1000还提供了智能热靴插口，这为日后大家在添加闪光灯和麦克风，提供了
很好的扩展性。
随机的附件也比较丰富，全新的NP-FA50电池采用超薄设计，完成了机器轻量小巧的任务，不过相对比较小的容量同
让让人在机器的续航能力上担心，遥控器的应用方便了消费者无线操控机器，标配的坐充提供了丰富的数据线接口。当然，
索尼一如既往的给PC1000E配置了16M的记忆棒，即使它是3COMS的机器也不例外！
PC1000E可以说是集合了索尼在家用摄像机上所有的精英技术力量：3CMOS传感器，卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头，16：
9的混合触摸液晶屏，以及最新的影象处理技术。这是索尼在哗众取宠？宣扬它的技术力量？还是数码影像的一次创新革命？
至少现在大家还不清楚。而CMOS系统功耗低、成本低、整合度高等方面也是大家公认的，以后能不能在控制成本的情况下
量产好象才是更重要的，而在成像质量方面3COMS恐怕更多的要依靠新的影像处理系统才能达到索尼所说的“令色彩还原更
出色”，我们有理由相信，在未来的一段时间内，在SONY坚持不懈的努力下，3COMS系统有能力和3CCD一样，在市场上
全面开花，平分秋色，这是好的打算。
当然这是一个最坏的时代，如果3COMS在生产成本，成像质量上没有大的突破的话，相信它也将很难生存，相信大家
还记得SONY曾经出过IP210，IP1，IP7等一系列的用MV带的机子吧，由于市场不的认可，现在买MV带都难啊！
作为全球第一款3COMS的数码摄像机，PC1000可以说是一个里程碑，它将留下遗憾的身影还是掀起技术革新的狂潮，
我们拭目以待！
2024年9月17日发(作者：旗春竹)
CCD是1969年由美国的贝尔研究室所开发出来的。进入80年代，CCD影像传感器虽然有缺陷，由于不断
的研究终于克服了困难，而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的CCD。到了90年代制造出百万像
素之高分辨率CCD，此时CCD的发展更是突飞猛进，算一算CCD 发展至今也有二十多个年头了。进入90
年代中期后，CCD技术得到了迅猛发展，同时，CCD的单位面积也越来越小。但为了在CCD面积减小的
同时提高图像的成像质量，SONY与1989年开发出了SUPER HAD CCD，这种新的感光器件是在CCD
面积减小的情况下，依靠CCD组件内部放大器的放大倍率提升成像质量。以后相继出现了NEW
STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术（专为SONY F828所应用）。而富士数码相
机则采用了超级CCD（Super CCD）、Super CCD SR。
对于CMOS来说，具有便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。目
前，在CANON等公司的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，高动态范围CMOS器件已经出现，
这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要，使之接近了CCD的成像质量。另外由于
CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不
前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件，CMOS感光器以已经有
逐渐取代CCD感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
浅谈CCD和CMOS的区别
有鉴于许多网友询问 CCD 与 CMOS 的主要差别。我们暂时撇开复杂的技术文字，透过简单的比较来看这两
种不同类型，作用相同的影像感光元件。
不管，CCD 或 CMOS，基本上两者都是利用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换
的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、
电力也越弱的道理，将光影像转换为电子数字信号。
比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的位置和数量是最大的不同。简单的说，按我们在上一讲“CCD 感
光元件的工作原理（上）”中所提之内容。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每
一个像素（pixel）的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再
串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信号转换器），讯
号直接放大并转换成数字信号。
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两者优缺点的比较
CCD CMOS
设计 单一感光器 感光器连接放大器
灵敏度 同样面积下高 感光开口小，灵敏度低
成本 线路品质影响程度高，成本高 CMOS整合集成，成本低
解析度 连接复杂度低，解析度高 低，新技术高
噪点比 单一放大，噪点低 百万放大，噪点高
功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低
由于构造上的基本差异，我们可以表列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充
分保持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处
理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大
再整合各个像素的资料。
整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的应用，反应在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、
制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异：
ISO 感光度差异：由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备
压缩单一像素的感光区域的表面积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感
光度会低于CCD。
成本差异：CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶
片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出
资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯号壅塞，
无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制
造成本相对高于CMOS。
解析度差异：在第一点“感光度差异”中，由于 CMOS 每个像素的结构比 CCD 复杂，其
感光开口不及CCD大， 相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度
通常会优于CMOS。不过，如果跳脱尺寸限制，目前业界的CMOS 感光原件已经可达到1400
万 像素 / 全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光原件制造上的困
难，特别是全片幅 24mm-by-36mm 这样的大小。
噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，
那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少
都有些微的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算
出的噪点就比较多。
耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁
边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输
通道。而这外加电压通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源
线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。
尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电
以及高整合度的特性。 由于数码影像的需求热烈，CMOS的低成本和稳定供货，成为厂商的
最爱，也因此其制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩小 。新一
代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相手机的行动通讯市场；CMOS系列，
则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，藉由后续的影像处理修正噪点以及画质表现，
特别是 Canon 系列的 EOS D30 、EOS 300D 的成功，足见高速影像处理晶片已经可以胜任高
像素 CMOS 所产生的影像处理时间与能力的缩短；另外，大尺寸全片幅则以 Kodak DCS
Pro14n、DCS Pro/n、DCS Pro/c 这一系列的数码机身为号召，CMOS未来跨足高阶的影像市场
产品，前景可期。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
尽管SONY最近的CEO变更事件搞得风风雨雨，尽管SONY在MD与MP3之争的战斗中付出了最惨重的代价，尽管在过
去的一年里，SONY股票的动荡、消费者的怀疑和大幅度的结构调整吸引了众多的关注，但是索尼一如既往的走了下来，没
有任何人可以否认SONY独有的创新能力和品牌效应，相信你一定记得那句激动人心的话：人生是一个舞台，你需要一台
HANDYCAM！索尼再次用肯定的语气来诠释它对自身产品的信心。而在越来越完整的产品线和产品定位背后，我们也不难
看出SONY在DV制造上的野心，在竞争愈加激烈的2005年，索尼推出全新卖点的世界第一的3COMS机型DCR-PC1000E
从发布伊始就成为世人争论的焦点！
一：缘起
自从SONY WALKMAN在最近两年在MP3的攻势下逐渐走向没落开始，SONY的品牌号召力就开始慢慢下滑，取而代
之的是一个叫IPOD的小机器，这个缺了一角的苹果在最近几年尤其是去年迅速代替WALKMAN成为年轻人心中的随身听
精神领袖，而随着个人电脑的发展以及人们生活水平的不断提高，数码相机/摄象机开始在数码消费中占据举足轻重的位置，
而在这个领域还有客观的利润，而索尼同样具有近乎压倒性的优势，面对这样的情况，SONY也渐渐加入在这方面的研发力
度。在DV方面，无论是家用入门级别的HC15E/20E，还是定位中档的HC30E/40E，PC105E/109E都有相当不错的销量，而
大屏幕系列的HC85E在高端市场上更是抢手，300W像素的PC330E/350E也有不俗的卖点，但是在市场竞争日益激烈的今
天，面对依低价为卖点的松下3CCD系列，SONY迫切的需要一系列的机型来从容应对，去年的HC1000E可以说在功能上
已经完全做到这一点，但是作为定位高端的机型，想阻断松下的3CCD系列几乎是不可能的事情，今年索尼另辟稀径，发布
了采用3COMS技术的DCR-PC1000E！从理论和画质上给了消费者无尽的疑问！同时DCR-PC1000E官方135000日元的价
格也是作为索尼历史上最贵的DV出现的。一切的一切，都留给我们一个大大的问号！
二：专业CCD，玩具COMS？
CCD和COMS都属于感光元件，大多数人认为只有使用了CCD的数码相机/摄像机才是专业的，而往往对于COMS不
嗤一鼻，诚然，在大多数情况下，CCD具有成像质量好的优势，而且由于制造工艺复杂，只有少数的厂商才能够掌握，所以
也就导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格异常高昂。加上不少厂商以及销售商在制造以及销售的过程中不断夸大
CCD的优越性，所以导致大家对CCD的认识就是成像质量优秀，造价昂贵。在研发上，多年以来除了佳能以外还很少能找
到致力于COMS研究的公司。但是这并不意味着COMS就比CCD差！要记住的是NHK研究的扫描线4,000的高清晰照相
机也是采用的CMOS！而以佳能公司为主导的单反系列相机有很多就是使用了COMS感应器，至于成像效果比索尼的旗舰
相机怎么样，相信笔者已经不用冗述了！
技术层面上，电源消耗量方面，CMOS影像传感器就比CCD低，而在整和性方面，COMS同样具有与周边电路整和性
高的优点。CCD为提供优异的影像品质，较高的电源消耗量是它不得不说的痛，因为要使电荷传输顺畅，噪声降低，必须由
高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，
电源消耗量比CCD低。同样CMOS影像传感器是与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大
幅缩小，也就是说驱动CCD需要驱动COMS几倍的能源，并且由于ADC与讯号处理器的制程与CCD不同，要缩小CCD
套件的体积在近期几乎是不能完成的任务。一直以来，很多厂家也在努力降低CMOS影像传感器噪声的产生，随着技术的发
展，CMOS在延续原有的工艺简单、低功耗的特点外，在成像质量上有着大幅的提升。
而最大CCD供应商SONY同样也没有放弃这一块市场，今年，索尼就推出了我们今天的主角--PC1000！或许看到了未
来CMOS影像传感器的巨大市场，佳能公司在4月5日宣布，计划将在便携数码相机上使用自己生产的CMOS传感器。而
佳能新推出的350D使用的800万有效像素的CMOS感光元件也取得了一片好评，COMS是否可以改变长久以来被CCD压
抑的宿命，今后公司的支持和技术的发展是至关重要的！
三：3COMS不等于3CCD！
三CCD技术是利用三块CCD图像传感器分别记录红色、绿色和蓝色，这样每块CCD图像传感器可以连续的记录每种
单色影像信息，而不会出现单片CCD图像传感器因为在每个CCD或CMOS图像传感器单元的前面加上一个具有单一色彩
的滤色片而造成某些感光单元对于其它颜色光线不工作的不利因素了。被拍摄摄物体通过镜头传过来的光线被分别投射到三
片CCD的所有感光单元上，每个CCD更像是一块被确定了单一颜色的黑白胶片，这样用最后形成的红、绿、蓝三个感光单
元都准确记录的单色完整图像合成为全彩色影像，效率比单片型图像传感器至少高出两倍。原理不用复述，但是它更好地比
拟了胶片的工作方法并具有数字相机的全部优点，也有不少专家分析其必然成为未来的数字相机的发展趋势。3COMS在技
术层面上是一样的，不过是将主角CCD换成了COMS。
不过由于生产难度和成本的原因，3CCD机型以前都是应用于专业机型，理所当然陪伴它的还有高昂的价格，最近几年
也仅仅有松下公司一直致力于3CCD系列机型的普及，几年前GS70依万元以下的价位面市让人惊呼：3CCD的时代来了！
之后的GS120，GS78更是屡屡突破人们的心理价位，当然这也多亏近年来科技的发展和相关元件的量产。那么3CCD真的
有那么出色？3COMS是否能和3CCD相提并论呢？
至少现在还是不行的。
首先就是最重要的生产成本的问题，由于大幅面COMS目前在成本上的劣势，将直接导致它最终的销售价格，而同样是
将3CCD技术和“自来水哲学”使用得烂熟于胸的松下已经将它最新款的3CCD摄像机GS78的价格控制在了6000以内，过高
的售价很可能使3COMS技术过早消失，这当然是索尼不想看到的。
其次是依旧重要的成像质量方面，3COMS似乎在目前也很难具有压倒性的优势，作为一项新兴的技术，它还有很长的
路要走。
那么使用了3CCD或者3COMS的机器是不是在拍摄质量上是否对于单CCD/COMS的机器来说，也有质的飞跃呢？答
案同样是不确定的，即使是3CCD与3COMS来比较，也很难有结果，这里还要牵涉到很多问题：CCD尺寸，灵敏度，信噪
比，感光镨，线路及元件排列密度，导体纯净度等等等等，其中最重要的是尺寸大小，按照像素一等一的排列方式计算CCD
尺寸原理，面积越大（也就是对角线尺寸越大），所含有有效点像素越多，画面质量越清晰，品质越高。
作为家用的小型摄像机，无论是采用单CCD还是三CCD，它们都没有办法在一个起跑线上比较，多个CCD感光一定
比单个的强？其实未必，三CCD机型中的高档机并不一定在功能上比低档机多，但它的CCD可能选用1/3英寸的，而低档
一些的选用1/4或1/6英寸的，这就是它们最大区别。而现在比较流行的做法是三CCD机器使用小幅面的CCD，比如1/6的，
这样在生产的成本上可以节省很多。但是有很多单CCD机型选用了比较大的CCD，比如1/4的，这样就给我们普通消费者
的选购造成了很大的麻烦。就算是松下目前的3CCD旗舰机型GS400，在单片CCD达到1/4.7的情况下，实际的感光面积也
刚好接近1/3-1/4之间,也就是0.28英寸左右！用这样的指标看索尼去年的入门DV：HC15E，单片CCD幅面达1/4，也就是
0.25英寸，这样算下来大家也许要吃惊了，不过精明的SONY现在很少使用这样大幅面的CCD来制造DV了，所以目前大
家看到的3CCD摄像机在成像的通透性和色彩还原上还是要好上不少的。
说了那么仅仅是让大家不要迷信3CCD/COMS系统，它们只是拍摄效果的一个环节而已，不过话说回来，3CCD机器的
清晰度和色彩还原也根本就不是单CCD机能比的，在灰度表现尤其如此。同时也由于定位问题，3CCD/COMS系列机型目
前无意例外的定位在中高端或者消费级的顶层，很多民用级的顶级技术和配置都用在了它们身上，至于镜头和一些附加功能
的应用多少也在实际的成像效果上发挥了一定作用。
四：世界第一，3COMS机型详解！
相信到这里大家已经对3COMS有了一定的了解，那么作为世界第一台3COMS机型同时肩负着索尼沉重的希望，
PC1000E到底有什么与众不同呢？我们先来看看PC1000E的硬件指标：采用了3片动态有效象素为67万、静态有效象素为
69万象素的1/6英寸CMOS传感器，卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头，16：9的宽屏设计，2.7英寸混合触摸液晶屏，与数
码相机一样电子控制的镜头开关！从这些指标相信大家也看到了，PC1000几乎是携带索尼所有的卖点来的！
拍摄静态照片的最大分辨率可以达到280万像素的PC1000E基本上可以满足你对数码相片的要求，而具备了10倍光学
变焦与120倍数字变焦能力，焦距范围2.77-27.7mm，最大光圈F1.8的卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头使用最先进的多层涂
膜技术，能减少约52%不必要的耀光和鬼影现象，最大程度上保证了摄像画质清晰，色彩自然。再配合以16：9的宽屏设计，
让画面变得更加宽广。新设计的屏幕与传统相比，可让拍摄影像的广角范围提高约14.3%，而像素提升了约33%，与此同时
用户还能通过“宽荧幕选择”快捷键自由选择16:9或4:3的屏幕显示比例。在显示屏幕方面，使用触摸屏的SONY一直走在
DV制造商的前列，何况现在还都是混合型的液晶，在亮度和观看角度上又稳稳的占据优势。 根据电源一起开合的电子控制
镜头盖绝对是整机设计的神来之笔，根据电源的开启/关闭，镜头盖自动开启/关闭，既省下了手动镜头保护盖的麻烦，又可
以完好的保护镜头。
同时索尼还在其官方网站上使用大篇幅介绍DCR-PC1000采用的最新研发的信号处理电路和新的影像处理算法，根据索
尼介绍，新的信号处理电路和影像处理算法将有效增强图象画质。而根据官方的样张来看，3COMS配合索尼一系列的先进
技术，在暗部以及强反光的处理方面，的确有过人之处！此外的肌肤柔化功能以及特写功能都非常人性化！
按照硬件指标来算，PC1000几乎是SONY近年来家用DV的集大成者，而在细节方面，PC1000的出现也绝对是个精品，
如你所知，越来越精明的SONY早就开始扮演他资本家的本色，在机器的产地，做工，用料上大动手脚，君不见最近越来越
轻巧的机身和越来越小的CCD？当然机器的价格也是越来越便宜，不过和WALKMAN面临同样尴尬的问题就是工业设计反
而不如从前，家用DV方面，在看完今年新款DV后本以为PC350E就成了绝唱了，没想到PC1000出现挽救了即将消失的
希望。
虽然说金属外壳的运用并不能说明什么，但是至少在手感上要高档不少吧，可是吝啬的索尼轻易不会再给这个机会了，即使
是今年发布的新旗舰机型HC-90E，背后大块的廉价塑料也暴露了它的身份，再到号称世界最小巧PC55E，由于大量使用了
塑料制造，直接导致了档次和手感的下降，所幸的是同样的情况没有出现在PC1000E上，这也证明了索尼对PC1000的重视
程度,同时HC1000E的出现也填补了真正的高品质CMOS摄像机的空白！可以说是意义非凡！
正面看上去，使用了COMS感光元件的PC1000确实在体积上缩小了很多，导致硕大的镜头看起来竟然不那么和谐，细
节上，PC1000连液晶屏的外围都使用了金属外壳，至于立体声麦克风等基本功能自然也是不在话下，同时，成功的大幅度
的削减机身体积也是PC1000的一大特色，在采用触摸屏的基础上，背部依旧保留了为数不少的功能按键，至于基本的焦距
和拍摄按键，除了传统按键外，在液晶屏幕下放的快捷键也使给PC1000增色不少。
不过由于机身已经小到一个程度，所以功能按键的面版与DV带的仓门是做在一起的，同时液晶屏幕也直接是由下往上
打开，然后再进行旋转的，与以往机型不同。在按键的设置和使用上，笔者感觉比较容易上手，而且键程适中，尤其值得夸
奖的是快捷键的安排，往往有意想不到的方便。机器内置了智慧型闪光灯，支持4声道立体声音效记录。配合选配环绕声麦
克风可以收录完美表现的4声道音效，利用索尼VAIO笔记本的DVD制作软件“Click to DVD”进行编辑，即可制作具有5.1
环绕立体声音效的DVD影片。在机身顶部，PC1000还提供了智能热靴插口，这为日后大家在添加闪光灯和麦克风，提供了
很好的扩展性。
随机的附件也比较丰富，全新的NP-FA50电池采用超薄设计，完成了机器轻量小巧的任务，不过相对比较小的容量同
让让人在机器的续航能力上担心，遥控器的应用方便了消费者无线操控机器，标配的坐充提供了丰富的数据线接口。当然，
索尼一如既往的给PC1000E配置了16M的记忆棒，即使它是3COMS的机器也不例外！
PC1000E可以说是集合了索尼在家用摄像机上所有的精英技术力量：3CMOS传感器，卡尔・蔡司Vario-Sonnar T*镜头，16：
9的混合触摸液晶屏，以及最新的影象处理技术。这是索尼在哗众取宠？宣扬它的技术力量？还是数码影像的一次创新革命？
至少现在大家还不清楚。而CMOS系统功耗低、成本低、整合度高等方面也是大家公认的，以后能不能在控制成本的情况下
量产好象才是更重要的，而在成像质量方面3COMS恐怕更多的要依靠新的影像处理系统才能达到索尼所说的“令色彩还原更
出色”，我们有理由相信，在未来的一段时间内，在SONY坚持不懈的努力下，3COMS系统有能力和3CCD一样，在市场上
全面开花，平分秋色，这是好的打算。
当然这是一个最坏的时代，如果3COMS在生产成本，成像质量上没有大的突破的话，相信它也将很难生存，相信大家
还记得SONY曾经出过IP210，IP1，IP7等一系列的用MV带的机子吧，由于市场不的认可，现在买MV带都难啊！
作为全球第一款3COMS的数码摄像机，PC1000可以说是一个里程碑，它将留下遗憾的身影还是掀起技术革新的狂潮，
我们拭目以待！