25. מ- CCD ל- CMOS, עוד על מחזור החיים של טכנולוגיה

בפוסט מס׳ 10 דנתי בתהליך היצירה של הדימוי הדיגיטלי ובפוסט מס׳ 20 במחזור החיים של טכנולוגיה. בפוסט זה, מס׳ 25, ברצוני להתייחס לשני סוגי חיישני התמונה האלקטרוניים הנמצאים כיום בשימוש: CCD ו-  CMOS ולקשור דיון זה למחזור החיים של טכנולוגיה היות שאנו עדים כיום לתחילת שלב ההתיישנות של חיישן ה- CCD. חיישני תמונה אלו פותחו בשנת 1969 ע״י Smith and Boyle שאף זכו בפרס נובל לפיסיקה על פיתוח זה בשנת 2009 (יחד עם מדען נוסף שפיתח את הסיב האופטי). לצפייה במצגת המתארת את עקרונות הפעולה של חיישני  CCD   לחצו כאן 05DigcamsA  החיסרון העיקרי של חיישני CCD  הוא חוסר היכולת לבצע את תהליך הפריקה במהירות, דבר שהינו חיוני לצורך צילום בקצב גבוה ולצילום וידאו. מגבלה זו נובעת מאופן הפריקה הסדרתי של המטען הנוצר בכל פיקסל, כפי שמוסבר במצגת. בשנת 1993 פיתח Eric Fossum את חיישן התמונה האלקטרוני המבוסס על טכנולוגיית ה- CMOS (שפותחה כבר בשנת 1963 ושימשה לייצור רכיבים אלקטרוניים אחרים). מצלמת ה- DSLR הראשונה המבוססת על חיישן תמונה CMOS, ה- D30, הוצגה ע״י Canon בשנת 2000, 7 שנים בלבד לאחר פיתוח חיישן התמונה הראשון מבוסס  CMOS. חיישני התמונה מבוססי CMOS כוללים בכל פיקסל מערך של טרנזיסטורים המבצעים שורה של פעולות כבר ברמת הפיקסל, בין היתר המרה של המטען החשמלי שנוצר בזמן החשיפה למידע דיגיטלי. סוג זה של פיקסלים נקרא ״פיקסל פעיל״ והוא מאפשר צילום מהיר וצילום וידאו משולב עם צילום סטילס באותה המצלמה. Nikon היתה היצרנית הראשונה ששילבה אפשרות צילום וידאו ברמה של  720P במצלמה מדגם D90 בשנת 2008. Canon לא פיגרה בהרבה והיציגה את ה-5D מספר חדשים מאוחר יותר, אלא שבניגוד ל- D90, ה- 5D איפשרה לראשונה צילום וידאו באיכות Full HD1080P, עובדה שגרמה למהפך של ממש בתעשיית הקולנוע והוידאו ועל כך נכתבו כבר לא מעט סקירות ומאמרים. לצפייה במצגת המתארת את עקרונות הפעולה של חיישני CMOS לחצו כאן 06DigcamsB לצפייה במצגת קצרה המסכמת את ההיסטוריה של חיישני ה- CCD וה- CMOS לחצו כאן 02Photo_History כיום, כל מצלמות ה- DSLR מבוססות על חיישני CMOS מתקדמים וגם יצרני המצלמות הדיגיטליות בפורמט הבינוני היציגו בשנה האחרונה דגמים חדישים המבוססים על חיישני CMOS מתוצרת Sony. לכן היתה זו שאלה של זמן בלבד עד שחיישני ה- CCD הוותיקים יתחילו להידחק אל מחוץ לשוק. מזה מספר שנים אנו עדים לצמצום הולך וגובר של פלח השוק של חיישני ה- CCD, ולאחרונה הודיעה Sony באופן רשמי על תהליך יציאה שלה מפיתוח וייצור חיישני CCD  ומצלמות המבוססות על חיישנים אלו. התהליך יהיה הדרגתי, יתחיל ב- 2017 ויסתיים ב-2020. יתכנו שינויים בלוח הזמנים אבל דבר אחד ברור: זוהי תחילת הסוף של חיישני ה- CCD, מאחר ו-Sony, כאחד היצרנים המובילים בשוק עם פלח השוק הגדול ביותר (27% בשנת 2014, לעומת 17% ל- Samsung  ו- 7% בלבד ל- Canon) קובעת במידה מרובה את התנהגות השוק כולו. ובדיוק כפי שוותיקי שוק הצילום והטלוויזיה חזו בהעלמותן של שפופרות התמונה שקדמו ל- CCD כך נחזה בעתיד הקרוב בהעלמותו של חיישן ה- CCD מן התמונה… אנשי הטכנולוגיה נעצבים בד״כ כאשר הם חוזים בהרס היצירתי שגורמים שינויים טכנולוגיים, ובפוסט 20 ו- 21 דנתי בכך ארוכות. אולם מצד שני, שינויים אלו יגרמו להתחדשות בשוק ולצמיחת התעשייה. על כל העוסקים בתחום להכין עצמם למעבר ומי שעדיין מתבססים על חיישני CCD חייבים להמציא את עצמם מחדש. שוק הצילום המקצועי כבר אמר את דברו מזמן ועבר באופן גורף ל- CMOS. טכנולוגיית ה- CCD מתה, תחי טכנולוגיית חיישני התמונה מבוססי CMOS.