由于躁点抑制能力一直是Super CCD的软肋，为此，Super CCD HR最重要的一点变化就是提高了高感光度下CCD的成像质量，而且变化十分明显！众所周知，在高感光度下，CCD成像会产生大量的噪点，严重影响了照片的质量，也使得细节表现不清。另外，目前“小CCD、高像素”的设计也会带来更多此类问题。目前解决这类问题的办法主要是开发更有效的降噪技术，同时以更高速的图像处理芯片配合进行降噪处理。使得成像质量更加细腻。
　　Super CCD HR与Super CCD SR的区别：
　　

      采用了SR技术之后，拍摄的特点就是提供了比目前感光元件更高的感光动态范围。独立的S像素（即S-pixel）和R像素（即R-pixel）分别为617万个。正常工作情况下，两者的数量比例是一比一，但是摄影师可以根据拍摄的需要调整S象素和R象素的混合比例，这样可以得到不同动态输出范围的图片，也使相机的宽容度在一些意义上是可以自由变化。通过这种混合比例的调节，可以很轻易的模拟出胶片拍摄的效果，并能分别模拟反转片和负片的不同效果。这一点也是这块CCD最大的卖点之一，因为目前许多专业摄影师没有上数码单反的主要原因就是因为现在的数码单反拍摄效果依旧数码感较强，难以取代反转片或者负片的效果。

      所谓SR，全称是Super Dynamic Range——译成中文的含义就是超级动态范围。SR的工作原理是将原先单一的感光点分为两部分，用两个独立的光敏二级管同时进行记录。一个主要的感光部分体积较大（即S-pixel），拥有超高的光敏感性和较窄的动态范围；而另一个较小的感光部分（即R-pixel）则和较大的感光部分相反，具有较低的光敏感性和较宽的动态输出范围，虽然它的面积比主要感光部分小很多，但是它的动态输出范围则可以达到较大感光部分的四倍。SuperCCD SR的这个设计理念和一些音箱有些类似，小巧的高音头和粗大的低音单元分别负责不同频率的声音输出。而SuperCCD SR的大小两个感光元素叠加，各展所长得到比一个感光元素更好的画质，原理似乎是类似的道理。但是SuperCCD SR因为在原先一个感光元素的位置里集成了两个感光元素，因此ISO感光度必然也是双倍的，所以现在许多采用SuperCCD SR的机型最低ISO值也高达200。不过在少部分产品上最低ISO值已经到了ISO100。

      SUPER CCD是由富士公司独家推出的，它并没有采用常规正方形二极管，而是使用了一种八边形的二极管，像素是以蜂窝状形式排列，并且单位像素的面积要比传统的CCD大。将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间，光线集中的效率比较高，效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。

      随着ＣＣＤ的单位面积越来越小，１９８９年开发的微小镜片技术，已经无法再提升感亮度，如果将CCD组件内部放大器的放大倍率提升，将会使杂讯也被提高，画质会受到明显的影响。索尼在ＣＣＤ技术的研发上又更进一步，将以前使用微小镜片的技术改良，提升光利用率，开发将镜片的形状最优化技术，即索尼 SUPER HAD CCD技术。基本上是以提升光利用效率来提升感亮度的设计，这也为目前的ＣＣＤ基本技术奠定了基础。

      Live MOS感光器件具有全祯(FFT) CCD的优质的画面素质，同时又有CMOS低功耗的优点。简化的电路使得光电二极管到微透镜的距离缩短，从而保证了优秀的敏感性和大入射角的画面质量。
　　Live MOS的优点是：简单电路要求和更薄的NMOS结构层，从而提供了更大的感光区域。而且，电路技术的改进提高了感光效率和改进了图象素质。

      电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

      互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

　　CMOS与CCD的特点：
　　由两种感光器件的工作原理可以看出，CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。
    　
　　在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上，若有哪家摄像头厂商生产的摄像头使用CCD感应器，厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传，甚至冠以“数码相机”之名。一时间，是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。
    　
　　CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电，不像由二极管组成的CCD，CMOS 电路几乎没有静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，这有助于改善人们心目中数码相机是"电老虎"的不良印象。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好就问题不大，如果抑制得不好就十分容易出现杂点。

　　此外，CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。例如，如果分辨率为300万像素，那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷，扫描的方法非常简单，就好像把水桶从一个人传给另一个人，并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此，CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大，采用这种方法可节省任何无效的传输操作，所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描，同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。

      LBCAST JFET图像传感器（Lateral Buried Charge Accumulator and Sensing Transistor array Junction Field Effect Transistor）。可以说是CCD与CMOS技术优势融合的产物，充分体现了CMOS低耗电量和CCD高速数据读取的优势，尺寸为23.3mm×15.5mm，对角线长28.4mm，总像素数为426万（2560×1664），有效像素数为410万，像素间隔为9.4μm。

      这是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS感光器技术不同，X3技术的感光器与银盐彩色胶片相似，由三层感光元素垂直叠在一起。Foveon声称同等像素的X3图像感光器比传统CCD锐利两倍，提供更丰富的彩色还原度以及避免采用Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰。另外，由于每个像素提供完整的三原色信息，把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多，降低了对图像处理的计算要求。采用CMOS半导体工艺的X3图像感光器耗电比传统CCD小。

     感光器件
 
　　提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件大类主要有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。

　　Super CCD HR
　　由于躁点抑制能力一直是Super CCD的软肋——从经典的6900，到著名的S602，再到后来的S7000、S20 Pro；这些相机都在像素分辨率上下足了工夫，300万、600万、1200万；一个比一个高，但是一味的像素提高却没有带来躁点抑制能力的增强。
为此，Super CCD HR最重要的一点变化就是提高了高感光度下CCD的成像质量，而且变化十分明显！众所周知，在高感光度下，CCD成像会产生大量的噪点，严重影响了照片的质量，也使得细节表现不清。另外，目前“小CCD、高像素”的设计也会带来更多此类问题。目前解决这类问题的办法主要是开发更有效的降噪技术，同时以更高速的图像处理芯片配合进行降噪处理。在最近的f810/e550中，富士应该是改进了算法，可以让1/1.7的600w像素的那块Super CCD HR得到iso80的低感光度，成像的细腻程度和早期的hr不可同日而语。

　　Super CCD HR与Super CCD SR的区别：
　　
　　Super CCD SR II
　　采用了SR技术之后，拍摄的特点就是提供了比目前感光元件更高的感光动态范围。S3Pro就采用了第二代的SuperCCD SR II感光元件，独立的S像素（即S-pixel）和R像素（即R-pixel）分别为617万个。正常工作情况下，两者的数量比例是一比一，但是摄影师可以根据拍摄的需要调整S象素和R象素的混合比例，这样可以得到不同动态输出范围的图片，也使相机的宽容度在一些意义上是可以自由变化。通过这种混合比例的调节，可以很轻易的模拟出胶片拍摄的效果，并能分别模拟反转片和负片的不同效果。这一点也是这块CCD最大的卖点之一，因为目前许多专业摄影师没有上数码单反的主要原因就是因为现在的数码单反拍摄效果依旧数码感较强，难以取代反转片或者负片的效果。如果S3Pro模拟胶片的效果真的能够达到富士宣传的这样出色，那么S3Pro必然将开创数码单反相机正式开始取代胶片相机的历史。

　　Super CCD SR
　　所谓SR，全称是Super Dynamic Range——译成中文的含义就是超级动态范围。SR的工作原理是将原先单一的感光点分为两部分，用两个独立的光敏二级管同时进行记录。一个主要的感光部分体积较大（即S-pixel），拥有超高的光敏感性和较窄的动态范围；而另一个较小的感光部分（即R-pixel）则和较大的感光部分相反，具有较低的光敏感性和较宽的动态输出范围，虽然它的面积比主要感光部分小很多，但是它的动态输出范围则可以达到较大感光部分的四倍。SuperCCD SR的这个设计理念和一些音箱有些类似，小巧的高音头和粗大的低音单元分别负责不同频率的声音输出。而SuperCCD SR的大小两个感光元素叠加，各展所长得到比一个感光元素更好的画质，原理似乎是类似的道理。但是SuperCCD SR因为在原先一个感光元素的位置里集成了两个感光元素，因此ISO感光度必然也是双倍的，所以现在许多采用SuperCCD SR的机型最低ISO值也高达200。不过在少部分产品上最低ISO值已经到了ISO100。
 

　　Super CCD
　　SUPER CCD是由富士公司独家推出的，它并没有采用常规正方形二极管，而是使用了一种八边形的二极管，像素是以蜂窝状形式排列，并且单位像素的面积要比传统的CCD大。将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间，光线集中的效率比较高，效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。富士公司宣称，SUPER CCD可以实现相当于ISO 800的高感度，信噪比比以往增加30％左右，颜色的再现也大幅改善，电量消耗减少了许多。富士公司宣称SUPER CCD可与多40%像素的传统CCD的分辨率相媲美， SUPRE CCD打破了以往CCD有效像素小于总像素的金科玉律，可以在240万像素的SUPER CCD上输出430万像素的画面来。
 
　　在传统CCD上为了增加分辨率，大多数数码相机生产厂商对民用级产品采取的办法是不增大CCD尺寸，降低单位像素面积，增加像素密度。我们知道单位像素的面积越小，其感光性能越低，信噪比越低，动态范围越窄。因此这种方法不能无限制地增大分辨率。如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率，只会引起图象质量的恶化。但如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图象质量，就必须在至少维持单位像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。但目前更大尺寸CCD加工制造比较困难，成品率也比较低，因此成本也一直降不下来。

　　传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管，原有的控制信号路径被取消了，只需要一个方向的电量传输路径即可，感光二极管就有更多的空间。SUPER　CCD在排列结构上比普通CCD要紧密，此外像素的利用率较高，也就是说在同一尺寸下，SUPER CCD的感光二极管对光线的吸收程度也比较高，使感光度、信噪比和动态范围都有所提高。
 
　　那为什么SUPER CCD的输出像素会比有效像素高呢？我们知道CCD对绿色不很敏感，因此是以G－B－R－G来合成。各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用，因此图象质量与理想状态有一定差距，这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。而SUPER　CCD通过改变像素之间的排列关系，做到了R、G、B像素相当，在合成像素时也是以三个为一组。因此传统CCD是四个合成一个像素点，其实只要三个就行了，浪费了一个，而SUPER CCD就发现了这一点，只用三个就能合成一个像素点。也就是说，CCD每4个点合成一个像素，每个点计算4次；SUPER CCD每3个点合成一个像素，每个点也是计算4次，因此SUPER CCD像素的利用率较传统CCD高，生成的像素就多了。
  　
　　科学是要以事实来说话的，再有道理的理论没有事实基础还是一句空话。经过反复对富士SUPER CCD的几款民用级数码相机试拍后发现，至少对民用级的SUPER CCD来说，在其最大分辨率的图象质量并没有人们想象地那么好。除了色彩还原比较艳丽外，我们可以在蓝天和暗部细节发现有明显的噪音信号，成像清晰度一般。这就说明240万像素的民用级SUPER CCD无法达到其标称的430万输出像素。那么240万像素的SUPER CCD到底相当于多少像素的CCD呢？根据上一段的陈述，SUPER CCD对像素的利用率比CCD高33％，因此其输出像素也应该比CCD高33％。240万像素的SUPER CCD，，它的输出像素大概相当于320万（240×133％＝320万）。而富士标称的输出尺寸是430万像素，那么这110万像素是怎么多出来的呢？可能是使用了插值技术。这就可能是为什么我们在以100％的尺寸看SUPER CCD拍摄的照片总不是很清楚的原因了。如果要客观公正地对待使用SUPER CCD的相机可以将其看作一部320万像素的数码相机。

　　Super HAD CCD
　　 随着ＣＣＤ的单位面积越来越小，１９８９年开发的微小镜片技术，已经无法再提升感亮度，如果将CCD组件内部放大器的放大倍率提升，将会使杂讯也被提高，画质会受到明显的影响。索尼在ＣＣＤ技术的研发上又更进一步，将以前使用微小镜片的技术改良，提升光利用率，开发将镜片的形状最优化技术，即索尼 SUPER HAD CCD技术。基本上是以提升光利用效率来提升感亮度的设计，这也为目前的ＣＣＤ基本技术奠定了基础。

　　Live MOS
　　Live MOS感光器件具有全祯(FFT) CCD的优质的画面素质，同时又有CMOS低功耗的优点。简化的电路使得光电二极管到微透镜的距离缩短，从而保证了优秀的敏感性和大入射角的画面质量。
 
　　1、分辨率：7.5MP，具有优秀的低照度
　　2、增益：采用了低躁声技术，降低颗粒性
　　3、影调范围：简化了寄存器和其他电路，使得FFT-CCD感光二极管的感光面积更大，提高了灵敏度和提高响应速度
　　4、低功耗：其功耗大约是FFT-CCD的一半
　　5、高速：简单的电路结构提高了整体的处理速度

　　全新的感光器件具有更大的感光面积性能更好。
 
　　Live MOS的优点是：简单电路要求和更薄的NMOS结构层，从而提供了更大的感光区域。而且，电路技术的改进提高了感光效率和改进了图象素质。

　　新型的光电二极管读出传输机理，将电路通道的数量减少到两条(同CCD感光器件)，从而使得不参与感光的区域变小。通过有效地扩大感光区域，使得捕捉光线的能力加强，在保证了高灵敏度的同时也保证了画面素质。同时，已经研制了新的低躁声光电信号放大电路，将用于以后的灵敏度改进。
 
　　低躁声技术大幅度地改进了低照度下的影象素质

　　在5V(设计电压：2.9V)低压系统中，采用的专用处理技术，大大地降低了躁声。考虑了工作信号躁声，感光光电二极管深嵌入硅片中，与芯片表面上产生噪声的元件相隔离。使得图象更为清晰，抑制了在低照度下拍摄经常出现得颗粒性和写噪声。这项技术整体改善了低照度下的性能，在低照度下拍摄的画面更为清晰。

　　CCD
　　电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
 
　　CCD和传统底片相比，CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为：SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。
   
　　目前主要有两种类型的CCD光敏元件，分别是线性CCD和矩阵性CCD。线性CCD用于高分辨率的静态照相机，它每次只拍摄图象的一条线，这与平板扫描仪扫描照片的方法相同。这种CCD精度高，速度慢，无法用来拍摄移动的物体，也无法使用闪光灯。
   
　　矩阵式CCD，它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素，当快门打开时，整个图象一次同时曝光。通常矩阵式CCD用来处理色彩的方法有两种。一种是将彩色滤镜嵌在CCD矩阵中，相近的像素使用不同颜色的滤镜。典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。这两种排列方式成像的原理都是一样的。在记录照片的过程中，相机内部的微处理器从每个像素获得信号，将相邻的四个点合成为一个像素点。该方法允许瞬间曝光，微处理器能运算地非常快。这就是大多数数码相机CCD的成像原理。因为不是同点合成，其中包含着数学计算，因此这种CCD最大的缺陷是所产生的图象总是无法达到如刀刻般的锐利。

　　CMOS
　　互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

　　CMOS与CCD的特点：
　　由两种感光器件的工作原理可以看出，CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。
   
　　 在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上，若有哪家摄像头厂商生产的摄像头使用CCD感应器，厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传，甚至冠以“数码相机”之名。一时间，是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。
   
　　CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电，不像由二极管组成的CCD，CMOS 电路几乎没有静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，这有助于改善人们心目中数码相机是"电老虎"的不良印象。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好就问题不大，如果抑制得不好就十分容易出现杂点。

　　此外，CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。例如，如果分辨率为300万像素，那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷，扫描的方法非常简单，就好像把水桶从一个人传给另一个人，并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此，CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大，采用这种方法可节省任何无效的传输操作，所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描，同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。

　　LBCAST
　　LBCAST JFET图像传感器（Lateral Buried Charge Accumulator and Sensing Transistor array Junction Field Effect Transistor）。可以说是CCD与CMOS技术优势融合的产物，充分体现了CMOS低耗电量和CCD高速数据读取的优势，尺寸为23.3mm×15.5mm，对角线长28.4mm，总像素数为426万（2560×1664），有效像素数为410万，像素间隔为9.4μm。

　　1 JFET和MOSFET

　　场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET，由于其栅极为金属铝故通常又称为MOSFET），具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、热稳定性高、抗辐射能力强等优点。它们的区别在于导电机构和电流控制原理根本不同，JFET是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以控制漏极电流；MOSFET则是用半导体表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟来控制电流。它们性质的差异是：JFET往往运用在功放输入级（前级），MOSFET则用在功放末级（输出级）。但是在有些工作条件下，MOSFET的输入电阻不够高，难以满足要求，而且在高温工作时，因PN结反向电流增大，其阻值会显著下降，漏极电流也较大。

　　2 LBCAST JFET的特点

　　在追求高带宽、低功耗的图像传感器竞争中，CMOS图像传感器在设计中展现出比CCD更优势的特点：尺寸小、系统成本低，在确何产品品质的前提下功耗也低。但噪声成为CMOS成功路上最大的障碍，将导致图像质量的下降。这也是噪声问题必须得以解决的原因之一。而LBCAST JFET有着众多优点，这除了与放大器采用JFET有关外，还与其内部结构及工作特点有关。

　　2．1 LBCAST JFET的读数方式

　　目前CCD和CMOS常用的读数方式：顺序电荷转移方式与X-Y导址和传输方式。图1（a）为传统Interline CCD图像传感器通常采用的顺序电荷转移方式由光信号转换成的电信号首先被传送到列转移寄存器，最后再输出到图像处理单元，因此速度受到限制。此外从理论上讲，由于顺序电荷转移方式需要连续、高速的驱动转换寄存器，这就需要较多的电功率。图1（b）为CMOS图像传感器通常使用的X-Y寻址和传输方式，在这种方式中，每一个像素都有自己的放大器，通过列扫描和行扫描来传递信号，并输出给图像处理单元。它有独立的数据传输线路，因此能达到很高的速度，但是如果仔细观察其输出图像，就能够发现在分开的线上容易出现图像失真。

　　 JFET图像传感器亦采用X-Y寻址和传输方式，数据通过两条信号线按不同的颜色读出，这样一来读取图像的速度更快，同时具有可以随意提取高密度像素数据的优点。JFET图像传感器的数据分配线用颜色的方法（绿、蓝和红）代替了用区域的方式，在提高操作速度的同时也提高了图像质量，解决了输出图像在分开的线上容易再现失真这一问题。

　　JFET图像传感器根据颜色分离信号源；所有的绿色信号通过一条线输出，而所有的蓝色和红色信号通过另外一条线输出，这样可以使图像不受输出放大器波动的影响，确保了图像质量。由于人眼对绿色特别敏感，因此绿色信号线只处理绿色信号，而且在图像锐化和设置图像对比度的绿色也特别重要。在读第一行数据时，应用列左边的数据线（上面输出G信号，下面输出B信号），再接着读第二行数据，此时应用列右边的数据线（上面输出G信号，下面输出R信号），依次继续进行（图2），那么可以看到R：G：B比率是1：2：1，通常彩色滤波器的比率也是基于这个原理设计的。

　　2．2 JFET的功能

　　LBCAST JFET中提取像素数据的晶体管是JFET，且每个像素中都包含一对电荷积累部分（即感光元件）与检测放大用的JFET晶体管，可实现光电转换、存储和放大。而CMOS图像传感器中的放大器是MOSFET放大器。在照相机快门关闭是一刹所光接收结束，用于转移的MOSFET栅极打开，同时所有存储的电荷被转移到JFET栅极。此外，JFET栅极就相当于量杯，通过JFET可以读出有多少光荷被转移到这个“杯子”中。JFET栅极电压随着从光电二极管转移来的电荷而升高。此时JFET使得信号电压相应升高，并将其作为列信号线读取的数据输出。在图像信号读出以后，JFET栅极会送电荷给MOSFET使其复位，这样就可以控制JFET栅极的开与关。换句话说，JFET的功能就好比是像素开关，当需要读取信号时将其闭合即可。与CMOS图像传感器相比，JFET的路径简化很多，这样使使得速度极大提高、可靠性增强、次品率降低。

　　2．3 内部结构特点分析

　　在LBCAST JFET中，由于电荷积累部分采用横向嵌入方式，因此，JFET成为夹在Gate（开关）当中的通道构造，成为理想的增幅放大元件，和CMOS相比具有更高的灵敏度和更低的噪声。

　　首先，对于一个给定的信号，LBCAST使用量杯虽然较小，却提供了一个比较大的电压增量和高的分辨率。其次，在CMOS图像传感器中，信号是经过沟道到硅的表面；而在LBCAST中，信号的传输是通过内部沟道，因此大噪声几乎降低到以前水平的1/3，同时暗电流特别小，可以有效抑制暗噪声。另一方面，像素信号双通道同时提取，可以实现高速处理。在结构方面，LBCAST摄像像素的布线构造比CMOS少一个金属层，同时布线密度也比较低，层间连接孔也比较少。由此实现了结构简单、制造故障少、成品率高等目标。

 　　JFET传感器像素选择开关由3个晶体管组成：转移、JFET和复位。而CMOS传感器则由4个晶体管组成，第4个晶体管用做像素选择。因此LBCAST有着比CMOS简单的结构，较高的效率，并且因为单位面积的光电二极管可以增加，也就提高了其功能性。内部连线（包括非透明层）结构也很简单，适合于一个多晶硅层和2个材料层。而CMOS在组成上的设计却包括四层。需要的层数越少，光电二极管与微透镜的距离就越短，通过BPD（Burie d PhotoDiode）、内部FPN（Fixed Pattern Noise）等技术，LBCCAST传感器可有效降低暗光线下拍摄的图像噪声。它类似于CMOS的双通道读取方式可提高数据读出速率，非常贴近光敏单元的微透镜在提高光效率同时有效改善了画面中央和边角的一致性。LBCAST JFET像素结构图如图3所示，LBCAST JFET像素剖面图如图4所示。

　　3 结束语

　　新开发的LBCAST JFET传感器的主要目标是重视“速度”。它的总像素并非很高，仅有400万。因此Nikon将应用于LBCAST JFET图像传感器的D2H照相机定位于新闻报道与体育摄影等方面。

　　LBCAST和CMOS相比具有更高灵敏度和低噪音效果，并且结构简单、制造故障少、成品率高。由于它结构简单，因此可以采用与CMOS相同的制造工艺，预计将来制造成本可以大幅度降低，应用前景十分看好。

　　FOVEON  X3
　　美国Foveon公司二月十一日公布Foveon X3技术。这是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS感光器技术不同，X3技术的感光器与银盐彩色胶片相似，由三层感光元素垂直叠在一起。Foveon声称同等像素的X3图像感光器比传统CCD锐利两倍，提供更丰富的彩色还原度以及避免采用Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰。另外，由于每个像素提供完整的三原色信息，把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多，降低了对图像处理的计算要求。采用CMOS半导体工艺的X3图像感光器耗电比传统CCD小。

　　根据Foveon专利描述，硅片对光线的吸收与光谱和硅片深度有关。其中蓝色光在离硅片表面0.2微米开始被吸收，绿色光在离硅片表面0.6微米被吸收，红色光在离硅片表面2微米被吸收。这种光线吸收个性于银盐彩色胶片的感色涂层是相同的。这个现象曾被其他人注意到，包括Kodak在七十年代申请的一项专利，但都没有技术实现。

 　　Foveon公布了两个感光器元件，F7-35X3-A25B和F10-14X3-D08A。技术指标分别为：

	F7-35X3-A25B	F10-14X3-D08A
感应器像素	2304 x1536 x 3	1344 x1024 x 3
有效像素	2268 x1512 x 3	1280 x960 x 3
像素间距	9.12um	5um
有效面积	20.7mm x 13.8mm	6.4x 4.8mm
有效对角长度	25mm	8mm
长宽比	3:2（注：与135胶片相同）	4:3（注：与电视相同）
感光度	ISO 100	ISO 100
帧速率	2帧/秒（全帧)	10帧/秒（全帧)
	25帧/秒（576 x 384 ）	大于30帧/秒（640 x 480 ）

　
 　　X3技术的另一个特点是虚拟像素尺寸-VPS（Virtual Pixel Size）。它可以把邻近的像素信号组合成一个像素，如2x2或者4x4，从而增加信噪比。这可以应用于提高感光度同时保持低噪音。此外使用VPS减低像素还可以加快从感光器提取信号的速度，这对于摄像应用有帮助。

 　　F7-35X3-A25B已经有产品，F10-14X3-D08A在2002年4月有样品。感光器元件由Foveon主要投资者之一的National Semiconductor公司生产。Foveon向数码相机厂家提供F7-RDK参考设计系统，包括感光器，软件，以及一台使用F7的参考相机。

　　Foveon公司1997年在美国加州硅谷成立，由著名固体物理电子和VLSI设计专家加州理工学院Carver Mead教授创建。公司名字源自fovea centralis（视网膜中央凹，即视线最尖锐地区）。

　　Foveon曾经出产过用分色镜将光线折射到三片单色感光器的数码相机（与高档数码摄像机原理相同），并声称售出了数百台价格在两万多美元使用Canon EF镜头的相机。此外该公司还于Hasselblad合作生产用于Hasselblad中幅相机的数码后背。

　　首先公布使用X3技术是日本Sigma公司的数码单反机SD9，基本技术指标包括：

　　基于Sigma SA-9单反机身（使用Sigma镜头接口），感光器尺寸20.7 x 13.8mm，有效像素2268 x 1512 x 3 (343万像素) ，焦距系数1.7倍，预计售价3000美元。

　　以下是用X3技术拍摄的一些图片样品。