目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。隨著科技的不斷進步，傳感器技術應用出新招，優勢應用層出不窮。

    傳感器幀積累出新招

    首先要知道什么是場，什么是幀。活動電視圖像是由一幅一幅連續的且內容變化不大的靜止圖像組成的。其中一幅靜止的圖像在電視技術上稱為“一幀”，為了保證收看圖像時不閃爍，根據人眼的視覺暫留特點(先前出現在人眼的圖像在圖像消失后會保留一段時間)，要求每秒傳送的連續圖像達到25幀。在電視傳輸技術中，為了進一步提高傳輸質量，又將一幀圖像分成兩幅來傳，這時候的一幅就叫做“一場”了。所以，電視每秒傳輸50場。

    在攝像機里，CCD也是按照這種方式，將景物圖像轉換成電荷形成視頻信號的。如果照度太低，拍攝目標在CCD上形成的電荷很少，則出現圖像不清晰甚至不能呈現出圖像，為了解決這個問題，現在可以通過數字圖像處理技術(DSP)來解決這個問題。具體做法是，在電路上增加CCD對每幀圖像的曝光時間，也就是對目標微光光生電荷進行積累，相當與在夜晚照相時，用手控快門進行拍照一樣，這樣呈現出圖像比較清晰。因此，有的把攝像機的這種功能叫慢快門。有時候又叫做數字慢開門。

    在幀積累方式(Frame Integration Mode)中，存儲在奇數行各像素中的光生電荷在奇數場讀出，存儲在偶數行各像素中的光生電荷在偶數場讀出，每個像素的光生電荷積累時間是一幀時間，即1／25s。因為幀積累方式的光生電荷積累時間比較長，上一場的光生電荷保留在光敏成像區，出現在下一場中，所以有一場時間的延遲，這種延遲會引起動態分辨率的下降。

    在場積累方式中，兩個相鄰行的電荷加起來同時轉移到垂直CCD移位寄存器。隔行讀出是由相加電荷的組合方式的不同來實現的。每個像素的光生電荷積累時間是一場時間，即1／50s。因此，場積累方式的特點是：(1)沒有一場時間的延遲；(2)圖像垂直邊緣的閃爍減少；(3)寬的動態范圍和抗彌散性好；(4)垂直方向分辨率略有降低。

    不管是幀積累還是場積累，由于延長了CCD的曝光時間，雖然圖像是相對清晰了，但圖像變化的實時性卻受到了影響，也就是當被拍攝的目標快速運動時，會有拖尾現象，圖像也表現為動畫效果。

    傳感器優勢凸顯：高靈敏寬動態低功耗

    最新CMOS傳感器獲得廣泛應用的一個前提是其所擁有的較高靈敏度、較短曝光時間和日漸縮小的像素尺寸。像素靈敏度的一個衡量尺度是填充因子(感光面積與整個像素面積之比)與量子效率(由轟擊屏幕的光子所生成的電子的數量)的乘積。CCD傳感器因其技術的固有特性而擁有一個很大的填充因子。而在CMOS圖像傳感器中，為了實現堪與CCD轉換器相媲美的噪聲指標和靈敏度水平，人們給CMOS圖像傳感器裝配上了有源像素傳感器(APS)，并且導致填充因子降低，原因是像素表面相當大的一部分面積被放大器晶體管所占用，留給光電二極管的可用空間較小。

    所以，當今CMOS傳感器的一個重要的開發目標就是擴大填充因子。賽普拉斯(FillFactory)通過其獲得專利授權的一項技術，可以大幅度地提高填充因子，這種技術可以把一顆標準CMOS硅芯片最大的一部分面積變為一塊感光區域。

    另外，對于一個典型的工業用圖象傳感器而言，由于許多場景的拍攝都是在照明條件很差的情況下進行的，因此擁有較大的動態范圍將是十分有益的。CMOS圖像傳感器通過多斜率操作實現了這一目標：轉換曲線由傾度不同的直線部分所組成，它們共同形成了一個非線性特征曲線。因此，一幅場景的黑暗部分有可能占據集成模擬-數字轉換器轉換范圍的很大一部分：轉換特征曲線在這里最為陡峭，以實現高靈敏度和對比度。特征曲線上半部分的平整化將在圖像的明亮部分捕獲幾個數量級的過度曝光，并以一個更加細致的標度來表現它們。采用多斜率的方式來運作LUPA-4000將使高達90dB的光動態范圍與一個10位A/D轉換范圍相匹配。

    具有VGA分辨率的IM-001系列CMOS圖像傳感器在此基礎上更進一步；它們是專為汽車應用而設計的。其像素由光電二極管組成，可提供高達120dB的自適應動態范圍。面向汽車應用的ACM100相機模塊就采用了這些傳感器，這種相機模塊據稱是同類產品中率先面市的全集成化相機解決方案：該視覺解決方案被看作是面向駕駛者保護、防撞、夜視支持和輪胎跟蹤導向的未來汽車安全系統的關鍵元件。

    此外，對于獨立于電網的便攜式應用而言，以低功耗特性而著稱的CMOS技術還具有一個明顯的優勢：CMOS圖像傳感器是針對5V和3.3V電源電壓而設計的。而CCD芯片則需要大約12V的電源電壓，因此不得不采用一個電壓轉換器，從而導致功耗增加。在總功耗方面，把控制和系統功能集成到CMOS傳感器中將帶來另一個好處：它去除了與其他半導體元件的所有外部連接線。其高功耗的驅動器如今已遭棄用，這是因為在芯片內部進行通信所消耗的能量要比通過PCB或襯底的外部實現方式低得多。

    傳感器市場在不斷變化中創新

    傳感器市場容量為506億美元，2010年全球傳感器市場達600億美元以上，傳感器生產廠商量在攀升。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。

    一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、位移傳感器已表現出成熟市場的特征。壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器的市場規模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。

    新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段，它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。