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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(dāng)時(shí)科學(xué)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(xué)者研究電子影像，其中重要的發(fā)明有電視系統(tǒng)、光學(xué)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(yīng)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(yīng)器(又稱光學(xué)感應(yīng)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(yīng)用於多種產(chǎn)品上，例如天文學(xué)望遠(yuǎn)鏡、間碟衛(wèi)星(有外國公司提供衛(wèi)星數(shù)碼照片服務(wù)，可拍攝世界任何角落，約三佰港元收費(fèi)）、溫度計(jì)、分析儀、傳真機(jī)和掃描儀等， CCD更可應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)和手提攝錄機(jī)等細(xì)小產(chǎn)品上。一九九八年亦出現(xiàn)兩種新的電子影像感應(yīng)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(yīng)用。

電子影像感應(yīng)器
(Electronic Image Sensor)
　　從前美國天文臺的天文望遠(yuǎn)鏡是利用菲林拍攝影像的，後來電子影像感應(yīng)器取代菲林，不但免卻沖印程序及可即時(shí)顯現(xiàn)於熒幕，而且感光性能比菲林強(qiáng)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(yīng)器由五十年代到現(xiàn)在，其商業(yè)應(yīng)用其實(shí)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(yuǎn)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(jī)。當(dāng)然最普遍應(yīng)用就是傳真機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)和手提攝錄機(jī)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(yīng)器，也是現(xiàn)時(shí)最好（指質(zhì)素）的技術(shù)。具結(jié)構(gòu)像一個(gè)圓柱體小燈泡（見圖），亙徑約一寸，長度約二寸。內(nèi)置多個(gè)電極，將進(jìn)入的光線轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的電子訊號，即使很微弱的光線也可準(zhǔn)確補(bǔ)捉，此點(diǎn)比其他感應(yīng)器優(yōu)勝。PMT常應(yīng)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(yīng)密度可達(dá)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(yùn)作小時(shí)。
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(jī)或攝錄機(jī)則采用平面()二維CCD晶片)。

　　CCD--由美國貝爾實(shí)驗(yàn)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(yùn)作晶片，當(dāng)然目前DRAM更適合為電子記憶體。最流行的應(yīng)用非掃描儀、數(shù)碼相機(jī)及手提攝錄機(jī)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(dá)斯美國天文臺的BTC（Big Throughput Camera，見圖五）天文望遠(yuǎn)鏡內(nèi)，它可一次拍攝35MB的資料，大大幫助天文學(xué)研究。CCD的感光能力和質(zhì)素比PMT低，但近年CCD技術(shù)進(jìn)步，其最高密度可達(dá)D4.0，比PMT最高感應(yīng)窗度稍低。CCD的體積。通常只有一枚普通硬幣般大，當(dāng)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(shí)驗(yàn)室研究員Tony Tyson利用手上之CCD進(jìn)行天文研究。Copyright of Bell Labs, Lucent Technologies 圖五：位于智利按達(dá)斯美國天文臺(InterAmerican Observatory)內(nèi)之四米長BTC天文望遠(yuǎn)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(yuǎn)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?yàn)镃PU和記憶體便是由CMOS組成。但一九九八年才應(yīng)用於電子感應(yīng)器或數(shù)碼相機(jī)，也可應(yīng)用於攝錄機(jī)。CMOS的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)，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(jìn)步及將超越CCD。

　　CIS--由於結(jié)構(gòu)關(guān)系，CIS技術(shù)通常只用於掃描儀。其感應(yīng)器就是CMOS，CIS掃描儀將光源、聚焦鏡片及感應(yīng)器一同固定於一個(gè)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(shè)計(jì)今CIS掃描儀體積比CCD掃描儀更細(xì)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(yīng)器，PMT利CCD的制造較復(fù)雜、成本較高，一個(gè)感應(yīng)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(xì)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(shí)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(yīng)器），好讓消費(fèi)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