天文攝影的感光元件 (3) : CCD與CMOS
最後編輯時間: 西曆2023年03月06日 oldmiow 天文攝影單元式入門教學系列 天文攝影的感光元件 (3) : CCD與CMOS 對天文攝影或者天文觀測有所認識的人而言，拍攝影像的相機，很容易聯想上CCD (Charge Coupled Device，電荷耦合元件)，以這項元件製成的感光元件，在 西曆 1970年左右被發明，於1980年代開始，CCD感光元件 (簡稱CCD) 被大量地運用於專業的天文臺，作爲拍攝影像的工具 ，在當時，CCD算是尖端科技，取代了相對低效率的感光板，也就是一種類似底片，以銀的鹵化物感光後，產生的化學反應來記錄照射光線明暗的板子。 自西曆2000年左右，CCD感光元件也被大量應用在消費產品上，比如數位相機以及手機的相機上，但不到十年光景，到2010年左右，消費產品中CCD感光元件幾乎被CMOS ( Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ， 互補式金屬、氧化物半導體 ) 製成的感光元件取代 ，接着，生產消費級CCD感光元件的公司，如柯達 (Kodak) 和索尼 (Sony)，也接連停產CCD，在 2020年代，已經沒有什麼消費產品會使用CCD了。 在專業的天文臺上，CCD感光元件還有一定的使用量，並依賴少數專門的供應商生產，比如Teledyne e2v， 但越來越多天文臺也逐漸應用CMOS感光元件。 而 業餘 的 天文攝影和觀測中，CCD感光元件也幾乎被CMOS感光元件取代。也就是說，現在拍攝天文的相機，就算是製冷的相機，也十有八九使用CMOS感光元件。 因此，如今把拍攝天文場景的相機，都稱作CCD，無疑是不正確的，CCD和CMOS這兩類感光元件，固然有一定的共通之處，比如可以使用類似的二極體結構來接收光，並產生電荷信號，但是怎麽讀取這些電荷信號，以及連帶的電路設計，都有不小的差異，且正式由於這些差異，最終 使得 CMOS感光元件有諸多優勢，並幾乎取代了CCD感光元件。 嚴格地說， CCD和CMOS都是寬泛的稱呼，只不過CCD從被發明伊始，就是作感光元件使用，而CMOS則有多種多樣的電子電路應用，其中一種應用，就是作爲感光元件，這時稱爲CMOS APS (Active Pixel Sensor，主動像素感測器) ，也就是現在手機、數位相機中