CCD探测器在很多领域有着广泛应用,甚至在一些关键项目上无可替代,比如航空航天领域。平板探测器的发展,也给我们带来了很多的期待,但是在某些领域,依旧无法替代CCD探测器的核心地位。然而,长久以来,非科学界学术界一直在唱衰CCD,尤其是商业领域。面对CCD赫赫战功,部分人却如此傲慢,也许,我们欠CCD一个正式道歉。
追逐时髦并没有错,但是用时髦来衡量经典就有些欠妥,而认为经典永远一层不变、不如时髦,那就有些偏颇了。 如今,在医用影像探测器这个领域,讨论最多的就是CCD与平板孰优孰劣的问题。自始至终,学术界都保持着高度谨慎的态度来做评价,并且用纯正的科学态度在不断地发展CCD和平板探测器各自的潜在功能。但是,由利益驱使前行的商界部分同仁,在与学术界保持了一段时间的一致步调之后,阵营就乱套了。从网络、移动端等公众平台,充斥着大量诋毁CCD探测器的文章,平板探测器成为了宠儿。小编要在此代表科学界进行抗议。然而,今天我要展现的,不是说平板有多差,而是告诉你,CCD有多牛。看完之后,有端正的科学态度的人,自然会意识到,我们欠CCD一个正式道歉。 先来点普及型知识,改变一下CCD低调的形象。 CCD探测器不仅在医学使用广泛,在航天、航空、遥感模块转换图像帧获取、卫星侦察、天文观测、通讯、交通、机械、钢铁、电子、计算机、机器人视觉、新闻、广播、电影、电视、金融、出版、印刷、纺织、食品、照相、文教、公安、保卫、家电、旅游等各个领域都有非常强劲和深入的发展。 你说CCD不如平板?学术界技术大咖们都迷惑了:凭什么说CCD是个落后和已经淘汰的技术呢?人家用处广着呢!!! 接下来,在追溯一下CCD众多辉煌应用中的几个经典。 自从1610年伽利略将他的望远镜对向遥远的天空,世界上还没有任何一个事件有如“哈勃”空间望远镜如此巨大地改变了人类对宇宙的认识。1990年美国国家航空航天局采用CCD数字成像技术,将有史以来最大最精确的“哈勃”空间望远镜送上了太空轨道。从1.6万公里以外的萤火虫,到相距130亿光年的古老星系,她成功的创造了一个个空间观测奇迹,包括发现黑洞存在的证据,探测到恒星和星系的早期形成过程。得益于其CCD技术的模块化设计,易于宇航员进行常规空间维护,“哈勃”在天空翱翔时,以每95分钟环球一周的速度和每天超过100亿字节的数据传输沿太空轨道运行,书写着她探索空间的辉煌使命。 这就是我们都熟知的哈勃空间望远镜中的CCD应用。用一幅图,就足以证明CCD的伟大。
上图:哈勃望远镜用CCD拍摄的码头星云
2011年7月,欧空局为新卫星配十亿像素数码相机。其使用106块独立的电子探测器件合成了世界上有史以来为太空计划建造过的最大像素数码相机。这台被称作“十亿像素阵列”的相机安装在欧洲空间局发射的“盖亚”探测器上,成为它超灵敏的眼睛。为了探测到比肉眼可见暗数百万倍的恒星,盖亚探测器需要配备超高灵敏度的相机。这台相机就是由106个CCD(电子耦合器件)制作而成的。
再说说伟大祖国。中国首颗绕月人造卫星嫦娥一号,资源一号卫星、嫦娥二号、海洋一号等众多航天探测器也都是使用CCD作为超高灵敏度的相机核心部件。这足以说明CCD在太空影像的核心地位。 CCD不仅是超高清成像设备部件,同样有着极强的耐用性。太空的环境与地球环境相比,不用多言,太空已成为高寒的环境,平均温度为零下270.3℃。在太空中,各种天体也向外辐射电磁波,许多天体还向外辐射高能粒子,形成宇宙射线。如太阳有太阳电磁辐射,太阳宇宙线辐射和太阳风。相机作为获取太空影像信息的核心部件,其在太空环境下的寿命至关重要的。而CCD探测器长达几十年的设计寿命,完美的满足了高清和耐用两个刚性指标。 CCD运用到医学领域,也是上个世纪90年代的事情了。CCD不仅在医学运用广泛,在我们的生活中也有非常多的应用。随着科技的发展,CCD与光学元件都有了巨大的变革,成像质量、稳定性得到更进一步的提升。完全不是部分无良作家手下的“过时、淘汰”技术。简单举几个生活中的应用,就足以证明其伟大的生命力。 Medical医用显微内窥镜。利用超小型的CCD摄像机或光纤图像传输内窥镜系统,可以实现人体显微手术,减小手术刀口的尺寸,减小伤口感染的可能性,减轻病人的痛苦。同时还可进行实时远程会诊和现场教学。 Vehicle Camera。在各种车辆中加装CCD摄像机可以使驾驶人员借助车内CCD摄像机、车上的后视镜系统和驾驶员前面的显示器。不仅可随时看到车内的情况,而且可在倒车时观察后面的道路情况,在向前行入过程中也能随时观到后方车辆所保持的距离,提高了行车安全。 Closed Circuit Television(CCTV)。CCTV是近几年被大家广泛注重小型贴片机的电视监控系统,目前已发展成为一种新的产业。 Broadcast。正是由于研制出了新的高质量、高分辨率的CCD摄像机器件,所以才有可能制造出适合广播电视用的CCD摄像机目前已发展成数字电视系统。 Personal Data Assistant(PDA)。个人数据秘书系统是一种体积小于笔记本的电脑,是功能齐全的计算机贴片机系统,可以完成多种数据管理功能,并可借助移动电话上的Internet网进行远程传送资料、发传真等。 说到这里,可能有人要说:你老是拿一些高大上的应用(航天、航空)来论证CCD的牛掰,可是大家讨论的焦点是医用影像探测器这个领域的事情。好吧,不揭老底是不行了。 哈勃望眼镜最早用的CCD就是柯达制造的。而面世最早的CCD DR也是用同款芯片来制作探测器的。CCD探测器在航天航空领域不断的发展,同样的,其在医用领域也取得了惊人的进步。近年来,CCD探测器更是突破材料极限,采用新的设计思路,使得CCD探测器能够输出大幅面动态影像,在医学临床诊断上有里程碑式的意义。医用CCD技术,与航天航空CCD技术一脉相承,可以说,有着非常过硬的质量和广泛的应用前景。
最后探讨一个问题。
为什么中国医疗器械行业内(尤其是DR行业)部分人在说CCD是过时产品? 这个问题,首先,我们通过大篇幅的论证,说明了技术上和平板探测器的比较优势。如果对技术还有任何疑问的,需要多问问科学家,而不是营销专家。 其次,理性分析一下部分业内人士对CCD的负面评价,有几分原因: 1.中国CCD DR厂家两破进口大牌的战略梦想,引起反击战。
第一次破梦是在2007年。 早在2007年前,中国人没有掌握数字化X射线成像探测技术,那个时候国际大品牌的CCD DR大行其道,并且价格非常高昂。然而,2007年,中国人自己掌握了CCD DR的核心技术,并在后续几年中,涌现了大量国产厂家。原本进口大品牌计划好的吃完CCD DR市场,再慢慢吃平板DR市场,可是他们没有想到中国厂家会在常规DR领域发展这么迅速。这一市场变化,让几大品牌恼羞成怒,并迫使其尽快进入平板DR市场。
第二次破梦在2013年。 面对第一次破梦,进口大品牌厂商都加大了对平板DR技术的宣传,并且对CCD技术进行自我否定式围剿。随后,国产平板通过山寨、拼装、组装等手段迅速发展,并快速拉低了平板DR市场的利润空间。原本各大厂商是有技术储备的,可是2013年左右,国内CCD DR厂家通过技术革新,突破了动态成像技术壁垒,再次打破进口厂商美梦。这一次意味着中国厂商与进口厂商的技术处在同一层次,在中国市场同台竞技,显然进口厂商美梦难圆。见此,进口厂商更是疯狂的阻击CCD的发展,并且利用自身的话语权,引导国内平板厂家与CCD厂家对峙。这就是为什么行业内部分厂家诋毁CCD的真正目的,可惜我们很多人看不懂。
2.国内CCD与平板技术发展不同步,导至平板死磕CCD。
国内CCD探测器技术已经能够实现动态成像,并且在国际市场上表现非常抢眼。在国内市场,更是已经取得非常巨大的竞争优势。而国内平板技术,目前主要是以常规静态成像为主,功能上还不能和CCD探测器比较。在原本竞争异常惨烈的平板DR市场,现在又要面临动态DR的攻击,部分平板厂家已经溃不成军,还在苟延残喘的厂家,自然是与CCD厂家势不两立。这就能理解为什么现在进口品牌看不惯CCD,国内厂家也看不惯CCD了。 在这个逐利的浮躁社会,出于商业目的来引导消费者选择,也是可以理解的。但是通过恶意死磕的方式,通过诋毁对方来满足自身商业目的手段,是时候该收手了。我们可以努力,我们可以积淀,只要我们抛弃傲慢,我们就能够抛弃偏见。最后用《三体》中的一句话来结束此文:无知和弱小不是生存的障碍,傲慢才是。
来源 | 放射企业大世界 作者 | Allen
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