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CMOS浪潮逆袭DC 解读佳能SX1 IS背后的深意

来源：太平洋电脑网作者：黄艳 2008-10-09/10:52

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正文

一、多方共同推动的CMOS浪潮

佳能在一年一度的摄影器材大展Photokina2008前夕，发布了数款新家用相机和数码单反，除关注度一直火热的全画幅数码单反相机佳能EOS 5D MarkII外，最引人遐想自然是佳能首台采用CMOS作为感光器件的消费级别长焦数码相机PowerShot SX1 IS。比起接近完全同规格的姊妹机SX10 IS，使用CMOS的SX1还多了FULL HD摄像功能、4fps连拍功能，既是一台20倍光变长焦DC，也是一台1080p DV。于是各大论坛中有不少人大呼CMOS的年代来到了，DC的画质有望大大提升了，佳能将会继续稳占老大哥的地位云云。

先勿论CMOS会不会为DC带来胜似数码单反的画质，但推动CMOS DC的厂商并不只有佳能。随着Photokina展会的进行，我们才发现佳能SX1 IS其实只是一位尖兵，这股即将到来的CMOS风潮是多方共同推动的，而有机会掀起CMOS巨浪的应该是CMOS供应商们，其中刚在Photokina2008上发布新制品的Micron（美光科技）和OmniVision（豪威）都会是重要的成员。

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佳能首款CMOS长焦DC，会带来怎样的冲击？

在过去数年间，CMOS的普及量一直在不断上升，但主要集中于手机等移动装置，而且随着手机为主的移动装置遭遇像素瓶颈（手机厂商发现大部分消费者对高像素手机摄像头不感兴趣，因此放慢了摄像头升级的步伐），CMOS的市场份额增速放缓。以Micron的2007财年报告为例，影像产品的销售额占全公司净销售额分别为2005年6%、2006年14%、2007年12%，美光作为世界上最主要的CMOS供应商之一（全球份额三成以上），其销售额也反映了当年市场的变化。

CMOS虽然并非是美光科技的最大业务（最大是内存芯片），而且曾经遭遇经营困难（因此独立出Aptina Imaging部门），但由于CMOS在手机摄像头市场上取得了绝对的优势，最近几年发展大大加快。而又因为手机摄像头的需求在停滞不前，导致CMOS整体出货量增长放缓，Aptina Imaging为寻找更多的出路而加大了投入以研发适用于数码相机、汽车应用的CMOS解决方案。

其中最为领先的产品可算是早前在Photokina 2008上发布的MT9J001 CMOS，采用1.67微米像素传感器，1/2.3英寸1000万像素，首个整合Aptina HiSPi（高速串联像素介面）的CMOS产品，提供了2.8Gbps传输速度，由于有高速传输的保证，这块CMOS能够实现1080p 60fps的动态画面。

解读佳能SX1 IS
佳能自家产的全副CMOS

佳能在07年7月宣布投资550亿元在日本建设全新的工厂，力求在08年7月投产，最终实现旗下CMOS产能翻番（从当时的300万片/年增长到600万片/年，2007年佳能计划生产300万台数码单反）的目标，并把CMOS技术应用到消费类数码相机上，以降低对索尼、夏普等CCD供应商的依赖，削减生产成本。

这次在SX1 IS上使用的CMOS感光器件正是这一计划的产物。而从参数上来说，SX1使用的CMOS感光器件与美光的非常接近，都是1/2.3英寸1000万像素产品，都能提供1080p摄像，只是美光在连拍能力和数据处理方面更为强劲。

1/2.3英寸1000万像素是一个富有魅力的参数，说明这样设计的CMOS芯片与目前DC常用的1/2.3英寸1000万像素CCD有良好的互换性，起码在镜头设计方面节约了很多成本，佳能同时推出CMOS的SX1和CCD的SX10即为明证。相信在佳能之后，陆续会有厂商推出CMOS DC，也许有不少厂商都会推出类似SX1和SX10这样姊妹产品，维持CCD、CMOS双线作战。

一直以来，CCD可以说是垄断了整个消费DC市场，不过也正因为CCD天生的限制，使得DC很难实现全像素高速连拍和1080p摄录；CMOS技术这几年得到长足的发展，画质和控噪得到大幅提升，也具备了高速连拍的能力，而随着尼康、索尼开始在单反上使用CMOS，也说明了CMOS的技术正在得到认可。

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二、新型CMOS全面反击CCD

传统上说，CCD（Chagre Couled Device 电荷耦合器）感光器件在灵敏度、分辨率、噪声控制上占优，CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor 互补性氧化金属半导体）则在成本、功耗和整合度方面较有优势。CCD是一项发展了三十几年的技术，生产厂商包括有索尼、松下、富士、柯达和夏普，大半是日系厂商；CMOS供应商主要包括三星、美光和豪威（OmniVision）等等。

以往CMOS主要占领低端市场（包括玩具相机和摄像头），随着佳能在旗下的数码单反全面使用大面积CMOS，CMOS的普及率也增加了不少，现在的手机更是大量采用CMOS作为摄像头的感光元件，使得CMOS的全球出货量已经压倒CCD，CMOS唯一未攻破的就是消费类DC市场。

卡西欧 F1
600万像素CMOS的高速连拍机卡西欧EX-F1，不过高昂价格令人却步

由于历史原因，掌握CCD技术的大部分是日系厂商，而其中大部分又是消费类数码相机的生产厂家，自然会在旗下DC使用CCD；而CMOS技术门槛较低，很多半导体公司都能生产CMOS，加上CMOS功耗远低于CCD，使得它在很多低价产品上拥有优势，例如摄像头、手机等设备。

现在，有部分CCD厂商开始同时生产CMOS，最重要的就是索尼。索尼在2008年初宣布投资600亿日元扩建日本九州熊本技术中心，增强CMOS的研发和产能，把CMOS全面应用到手机、数码相机和数码摄像机，以应付不断增长的市场需求。索尼CMOS计划的其中一项产品就是卡西欧EX-F1上使用的600万像素CMOS，带来了惊人的60fps超高速全像素连拍和1080p摄像功能。

解读佳能SX1 IS
OmniBSI技术说明图

除了数码相机厂商自身的努力，CMOS供应商也在幕后推波助澜，纷纷推出革命性的新产品。OmniVision在Photokina08上发布采用OmniBSI架构的新产品OV8810，是全球第一款1/3英寸800万像素CMOS器件。OmniBSI是采用背面照度（Backside illumination）技术的产品，让感测器反置从后侧收集光线，让光线直接接触像素点，这样的设计改善了光线填充系数、提供更高的量子效能，也降低了CROSS-TALK（串音）干扰。整块相机模组可以提供10fps 800万像素照片输出，720p 60fps视频或1080p 30fps视频，有机会用在超薄数码相机、数码摄像机和手机上。

OmniVision与Micron推出的这两块新CMOS感光器件，都有一个共同的特点，就是单芯片支持1080p摄像功能，这也是CCD技术暂时所不能逾越的屏障。CCD是把所有数据汇聚后再进行处理的，当信息流太大的时候就会到达处理器的瓶颈，除非用足够强的处理器，否则无法处理1080p带来的数据流。

部分厂商在摄像机上使用3 CCD的设计，提升画质以外也把数据流分开方便处理。因此，现在还看不到使用单CCD的数码相机提供1080p摄像功能。CMOS由于采用邻接放大器，因此能够并行处理1080p巨大的数据流，早前使用600万像素CMOS的卡西欧EX-F1就最好的例子。豪威与美光自然不会忽视这个翻身攻占DC市场的机会，相继在Photokina上发布新产品。

也许市场还不会马上接受CMOS的消费数码相机（卡西欧EX-F1虽然也是家用DC，但不主流的600万像素，一般人不用的超高速连拍和昂贵的价格，完全可以看作是特殊用途相机，对于普及CMOS DC的作用很低），会有用户质疑其成像品质，这个时候第一个站出来的厂商既是第一个吃螃蟹者，也是个冲向未知领域的斥候。

佳能并不是一家总冲在业界之前的急进厂商，但在CMOS推广上是不遗余力的，从数码单反D30开始就一直使用CMOS作为数码单反感光器件的佳能，这次抢先推出CMOS感光器件的主流长焦数码相机——佳能SX1 IS，也许会是佳能DC大规模转用CMOS的发端。

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三、多个第一，佳能SX1意欲何为？

佳能在长焦DC领域已经很久没有动作了，对上一款光变10倍以上的机子就是07年8月的S5 IS，在其他厂商陆续推出18倍甚至20倍光学变焦DC的时候，佳能明显落后了很多。佳能是一家相对保守的企业，凡事都以企业的生存为根本，因此绝少尝试开拓未知市场，推出20倍光学变焦的SX1 IS，便是看见超级长焦DC市场有可为。当然，佳能从不会推出些落后于主流的产品，为给自家首台CMOS DC铺路，在硬件配置上下足功夫。

佳能 SX1 IS
佳能SX1 IS配备20倍光变USM IS镜头

目前家用DC最长的560mm长焦端。同为20倍光学变焦镜头，因为SX1的广角端只有28mm，因此长焦端比奥林巴斯SP565（等效26-520mm镜头）长了40mm，等效135相机的28-560mm。新系列的佳能相机配备了DIGIG IV图像处理器，SX1自然不例外，具有了i-Contrast（自动提亮暗部细节）、iSAPS（自动场景选择）以及脸部自动快门（当一个新脸孔出现在取景范围后，相机会自动启动快门）等新功能。

另外，依靠这块新的CMOS感光器件，佳能SX1 IS实现了4fps 1000万像素连拍（其他长焦相机大多在2fps以下），1080p 30fps FULL HD摄像（其他长焦相机最高只有720p）。佳能SX1 IS是目前最为强大的手动长焦数码相机，众多触目的新功能使用户在选择相机的时候不能不偏向这款强劲的DC。当然，为了与DV有所区别，SX1是只能拍摄连续29分59秒的1080p视频，并不能完全取代DV。

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新的CMOS在没有大规模量产前价钱自然是很高的，这会导致SX1 IS的上市价偏高，佳能为了防止大量的投入打水漂，推出了硬件配置几乎一样的SX10 IS，换回常见的1000万像素1/2.33英寸CCD，去掉HDMI接口，最高640×480 30fps视频，4fps连拍降为1.4fps，2.8英寸LCD缩水为2.5英寸，EVF倒是从0.4英寸14.8万升级到044英寸23.5万，较低的价格（上市时，预计SX10 IS会较SX1 IS低800～1000元人民币）和不俗的功能，使得SX10 IS销量有相当保证。

仅从官方样张来看，使用CMOS的SX1与使用CCD的SX10在画质上没有明显的差异，既没有飞跃的提升，也不会出现降低画质的情况。由此可见，紧凑型数码相机换用CMOS后，画质也不可能像数码单反那般细腻，因为尺寸的限制导致像素密度过高导致，而且CMOS技术本来的光填充系数就比CCD低，1/2.3英寸1000万像素CMOS的画质并不会比1/2.3英寸1000万像素CCD好很多。

尼康 P80
近来大热的18倍长焦尼康P80

当年S系列的销量在长焦DC中名列前茅，即使问题不少，但在良好的售后保证政策之下，受到消费者的拥护。只是S系列停滞在12倍光变镜头，与同期出现的18倍光变机型相比失色不少，而随着18倍乃至20倍机型的推出和热销，一直没有推出新机的S系列已经开始被人遗忘，佳能虽然在07下半年时间推出便携长焦SX100 IS，依然无法在长焦DC市场上再起波澜，现状是数家厂商同时在超长焦DC市场上搏杀，在足够的宣传和市场培育下，超长焦DC的销量有足够的保证。

其中不得不说的就是尼康P80，尼康是08年上半年才开始推出第一台18倍长焦P80的，可在PConline产品库的相机关注榜中，尼康P80一直名列前茅。平心而论尼康P80与同级别机型相比没有很明显的优势，可见大厂推广的就是不一样。

超长焦DC市场已经培育成熟，即使竞争开始激烈，也要比一路向下的消费卡片DC有更多利润，现在正是佳能切入20倍长焦DC的最佳时机。手握20倍防抖镜头和1080p两大利器，12月上市的SX1 IS尽管媒体预计售价高达4500元人民币，市场表现也应该会是不错的，能否实现佳能重夺长焦DC第一的野心，就要看SX1的实际画质和功能表现了。点击下一页，可以看到佳能SX1 IS的官方样张。

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佳能SX1 IS官方样张：

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