阅读题汉字与中国心:CCD的使用寿命是多长？

CCD(电荷耦合器件)：CCD发展时间长，技术及制造工艺都已相当成熟，CCD扫描仪的图像质量相当突出，几乎能满足所有方面的要求，但精密的光学系统使扫描仪的设计庞大而复杂。它的体积比较大，采用CCD的微型半导体感光芯片作为扫描仪的核心。使用CCD进行扫描，要求有一套精密的光学系统配合，这使得扫描仪结构复杂。CCD技术的优点是扫描质量高，扫描范围广(可扫实物)、使用寿命长、分辨率高(相同参数是CIS的两倍效果)。

CIS：CIS采用一种触点式图像感光元件(光敏传感器)来进行感光，在扫描平台下一至两毫米处,一排由紧密排列的红、蓝、绿三色LED传感器所发的光混合在一起产生白色光源，取代了CCD扫描仪中的CCD阵列、透镜、荧光管或冷阴极射线管等复杂结构，变CCD扫描仪的光、机、电为一体为CIS扫描仪的机、电一体。但CIS技术也有其不足之处：由于CIS固有的感光特性，决定了其依然需要一次扫描，三次曝光，所以扫描速度比较慢；由于CIS没有景深的概念，原稿必须与感光元件靠得很近，无法进行实物扫描；由于目前CIS感光元件的性能决定了CIS扫描仪分辨率偏低，加之CIS光源的均匀性不够好，使得CIS扫描仪的扫描图像质量和色彩真实度不是太好，甚至比不上一些低价位的CCD扫描仪。它的优点是：小巧玲珑。

区 别

传统的CCD技术的工作原理很像复印机，它利用外部高亮度光源将原稿照亮，原稿的反射光经过反射镜、投射镜和分光镜后成像在CCD元件上。由于镜头成像有一定的清晰范围，所以原稿可以具有一定的景深，也就是可以扫描具有立体表面的物体。CCD扫描仪的景深一般可以达到十几厘米，这就是厂商们常说的3D扫描。CIS产品的工作原理很像传真机，它没有镜头组件，CIS感光器件横跨整个扫描幅面宽度，而且最大限度地贴近原稿。CIS采用发光二极管作为光源和二极管感光元件，结构简单紧凑，所以体积可以做得很小，CIS产品的厚度通常不到CCD产品的一半。但由于CIS器件没有镜头成像部分，所以景深很小，一般只能扫描平面物体。

CCD器件与数码相机中使用的器件相同，制造技术已经非常成熟。CCD器件可以做到非常高的光学分辨率，已经有扫描仪的光学分辨率已达到1200×2400dpi。而CIS技术目前还处于发展阶段，其光学分辨率一般只有300×600dpi。只有极少数的产品光学分辨率可达到1200×2400dpi。CCD扫描技术由于采用光学成像器件，扫描出的图像色彩与亮度都非常均匀，而且由于采用高亮度光源，所以可以达到非常高的色彩分辨率。而CIS技术使用的是大面积感光器件，在目前还很难保证扫描的均匀度，而且由于使用的是亮度较低的二极管发光器件，所以CIS的色彩分辨率也不如CCD出色。

虽然CCD在很多方面比CIS出色，但CIS也有许多优势。由于CCD器件需要复杂的光学成像组件，其制造成本比较高，即使在大规模批量生产后，成本也不会降低。而CIS没有复杂的镜头组件，其半导体发光感光器件在大规模量产后，可以实现非常低的成本。另外由于CIS结构简单，所以可以做得更小，以后甚至可以应用到便携式扫描仪中。而CCD扫描仪的体积一般比较大，在某些场合使用不太方便。由于CIS采用半导体发光器件，耗电量比CCD使用的高亮度光源小得多，因此，随着技术的发展，CIS扫描仪有望使用电池作为电源。到时CIS技术必将成为便携式扫描仪的首选技术。

现阶段，由于CCD技术已经非常成熟，各大扫描仪厂商都有全系列的CCD扫描仪产品，供不同层次的用户选择。如果不考虑价格和扫描仪体积等因素，那么CCD扫描仪是最好的选择。CIS扫描仪具有价格低、体积小的特点，而且技术指标也已经可以满足一般家用和办公的需求。例如有的CIS扫描仪，其300×600dpi的光学分辨率，最大9600dpi的插值分辨率，30/10bit的色彩/灰度分辨率，以及A4的扫描幅面，已经和普通CCD扫描仪不相上下，完全可以满足一般家庭用户的要求，而且与CCD扫描仪相比还具有相当大的价格优势。

CCD扫描仪一般使用冷阴极管做光源，需要预热1分钟左右才能稳定发光，扫描仪打开后不能立刻使用；而CIS扫描仪不需预热，接通电源即可进行扫描工作。CIS扫描仪不工作时，可将扫描头收回到起始点，同时将光源关闭，以降低整机功耗。下次使用时从省电状态转入扫描状态非常迅速，几乎没有明显的等待时间，而CCD扫描仪关闭光源后重新预热需要较长时间。

虽然CCD扫描仪在很长一段时间内还将是用户的首选，但我们相信随着CIS技术的不断完善和发展，它必将逐渐流行起来。但CCD技术不可能被CIS技术所取代，虽然CCD扫描仪有着体积庞大的缺点，但是CCD技术也在向小型化发展，新一代5.25毫米像素(pixel)CCD，与上一代7毫米像素CCD相比更精密；另外，光学模块的设计也更精巧，如Ccer6就采用六次反射技术，使光学组件的厚度进一步减小了。但CIS技术也出了第二代，光学分辨率可达到1200×2400dpi，以加强其处理能力。两种技术必将长期共存，共同发展。

产 品

下面介绍一下市场上的代表产品(其中大部分都是采用CCD技术的产品。

Acer 3300U/4300U：采用全球首创超薄CCD技术，外形玲珑小巧，光学分辨率600×1200dpi、USB接口、48bit，是小型CCD技术应用的代表作。

Genius旋风三号：Genius旋风二号多媒体扫描仪是一款带TMA透扫适配器的多功能扫描仪,它采用CCD技术专门面向中小型单位办公、装潢设计等应用领域。它可以胜任包括文档、图片、幻灯片和照片底片的扫描工作。

Microtek C6大眼睛：突出特点是它具有小巧玲珑的外观。因为它使用的传感器件是以低功耗为特点的CIS元件，能够提供A4幅面和高达600dpi×1200dpi光学分辨率以及真36Bit的色彩优化处理。

佳能公司也是CIS技术的代表厂商，具体情况可参见本期评测室的相关文章。