摄影轶事:一小时内诞生了 CCD 传感器

摄影轶事:一小时内诞生了 CCD 传感器

从日常生活中的智能手机拍照到天文观测,从运动摄影到医疗成像,数码相机的应用已经无处不在。然而,我们不是每个人都会知道,数码相机的核心元件“传感器”是在一小时内诞生。而且,发明数码成像技术的科学家因此而获得诺贝尔奖。

据《商业内幕》近日报导,1969年,贝尔实验室(Bell Labs)的科学家维拉•博伊尔(Willard S.Boyle)和乔治•史密斯(George E.Smith)接到实验室主管杰克•莫顿(Jack Morton)的最后通牒:必须做出和当前技术相媲美的发明,否则不在给予研究经费的支持。

传感器诞生-01

于是,二人在实验室内用了一个小时的时间便取得重大突破,设计出电荷耦合元件(Charge-coupled Device,简称 CCD),即数码相机的核心部件,将光学影像转换成电子数位讯号的集成电路,进而形成和储存影像。

1975年,柯达公司的工程师史蒂文•塞尚(Steven Sasson)使用 CCD 元件制成第一部数码相机,取代了只能使用传统底片摄影的功能。因为数码摄影的操作方便,即时成像、大容量储存、容易加工处理以及容易传送(与亲朋好友分享)等功能,数码相机得到广泛的使用,至今已经成为人们生活中的一部份。

CCD 的工作原理是将图像转换成数字式电信号。
CCD 的工作原理是将图像转换成数字式电信号。

CCD 促成塞尚在2005年获得美国国家技术创新奖。博伊尔和史密斯也因为这个一个小时内的发明,获得2009年诺贝尔物理学奖。

报导说,可惜的是,柯达公司没有把握塞尚发明的巨大潜力,未开发数字摄影技术,而仍将成像技术的焦点放在胶片相机上。

日本的各大公司如尼康、理光、佳能等把握技术革新的时机,占得数码相机市场,创造出各种品牌数码相机和摄影机。柯达在2012年申请破产。如今,数码相机和数码成像处处可见,我们的日常生活中、各行业中几乎无所不在。

现代单反都在使用 CMOS 传感器,像素已经达到了5000万像素。
现代单反都在使用 CMOS 传感器,像素已经达到了5000万像素。

而且,人们又开发出相比CCD耗电量更低、数据传输更快的 CMOS(互补式金属氧化物半导体,为 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor 的缩写)感光元件,于是数码成像领域中有了两种核心组件,即 CCD 和 CMOS。

因为 CMOS 的成本相对较低,所以一般用于我们日常使用的数码摄影设备;而 CCD 则最常见于专业高级摄影摄像及军用器材。

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