關(guān)于數(shù)碼相機(jī)的問題

更新時(shí)間:2015-10-15本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)
ccd和cmos沒有說更加好和壞的,各有各的特點(diǎn),現(xiàn)在高檔的單反數(shù)碼相機(jī)都是采用CMOS的。 像素的原理 像素是在影像感應(yīng)器上將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的基本工作單位,以CMOS感應(yīng)器的像素為例,它包含了一個(gè)光電二極管,用來產(chǎn)生與入射光成比例的電荷,同時(shí)它也包含了其他一些電子元件,以提供緩存轉(zhuǎn)換和復(fù)位功能。當(dāng)每個(gè)像素上的電容所積累的電荷達(dá)到一定數(shù)量并被傳送給信號放大器再通過數(shù)模轉(zhuǎn)換之后,所拍攝影像的原始信號才得以真正顯現(xiàn),而具有這些全部功能的器件才能稱為是一個(gè)真正的影像感應(yīng)器。比如,一臺數(shù)碼相機(jī)的最高分辨率為3264×2448,意味著它擁有的影像感應(yīng)器會有7990272個(gè)像素點(diǎn)。 CCD的成像原理 CCD(Charge Coupled Device),中文名字叫電荷耦合器,是一種特殊的半導(dǎo)體材料。它由大量獨(dú)立的光敏元件組成,這些光敏元件通常是按矩陣排列的。光線透過鏡頭照射到CCD上,并被轉(zhuǎn)換成電荷,每個(gè)元件上的電荷量取決于它所受到的光照強(qiáng)度。當(dāng)你按動快門,CCD將各個(gè)元件的信息傳送到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器上,模擬電信號經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器處理后變成數(shù)字信號,數(shù)字信號以一定格式壓縮后存入緩存內(nèi),此時(shí)一張數(shù)碼照片誕生了。然后圖像數(shù)據(jù)根據(jù)不同的需要以數(shù)字信號和視頻信號的方式輸出。 CMOS是怎樣工作的 CMOS即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,它在微處理器、閃存和ASIC(特定用途集成電路)的半導(dǎo)體技術(shù)上占有絕對重要的地位。CMOS和CCD一樣都是可用來感受光線變化的半導(dǎo)體。CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,通過CMOS上帶負(fù)電和帶正電的晶體管來實(shí)現(xiàn)基本的功能。這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。 CMOS相比CCD最主要的優(yōu)勢就是非常省電。CMOS 電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗,只有在電路接通時(shí)才有電量的消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右。目前CMOS主要問題是在處理快速變化的影像時(shí),由于電流變化過于頻繁而過熱,暗電流(見文后注釋)抑制得好就問題不大,如果抑制得不好就容易出現(xiàn)雜點(diǎn)。 CMOS與CCD的圖像數(shù)據(jù)掃描方法有很大的差別。例如一臺數(shù)碼相機(jī)的分辨率為300萬像素,那么CCD傳感器是連續(xù)掃描300萬個(gè)電荷,并且在最后一個(gè)電荷掃描完成之后才能將信號放大。而CMOS傳感器的每個(gè)像素都有一個(gè)將電荷轉(zhuǎn)化為電子信號的放大器。因此,CMOS傳感器可以在每個(gè)像素基礎(chǔ)上進(jìn)行信號放大,采用這種方法可進(jìn)行快速數(shù)據(jù)掃描。 附:高端相機(jī)CMOS技術(shù)展現(xiàn) 先來看看佳能EOS D30、D60,在佳能EOS系列AF(Auto Focus自動調(diào)焦)相機(jī)上,CMOS一直在測光對焦系統(tǒng)中使用。佳能目前已經(jīng)可以用較低的成本制造較大尺寸的CMOS感光芯片,并且可以將影像處理電路集成在CMOS芯片上。D60有專門的回路控制暗電流,在長于1秒的曝光時(shí)降噪系統(tǒng)會自動工作,可以從很大程度上降低噪點(diǎn)的產(chǎn)生。 再來看看適馬的Foveon X3三層CMOS技術(shù):一般采用CCD或者CMOS的數(shù)碼相機(jī)是在同一像素上記錄RGB三種顏色,而Foveon X3采用三層感光元件,每層記錄RGB的其中一個(gè)顏色通道,同樣的三原色,每個(gè)原色采用三個(gè)像素記錄當(dāng)然會比采用單個(gè)像素記錄效果要好。 暗電流:暗電流是在沒有入射光時(shí)光電二極管所釋放的電流量,理想的影像感應(yīng)器的暗電流應(yīng)該是零,但是,實(shí)際狀況是每個(gè)像素中的光電二極管同時(shí)又充當(dāng)了電容,當(dāng)電容慢慢地釋放電荷時(shí),就算沒有入射光,暗電流的電壓也會與低亮度入射光的輸出電壓相當(dāng)。暗電流是影響畫質(zhì)的因素之一。
但是高相素cmos成品率低,不適合量產(chǎn),所以用于單反比較多,如果能提高成品率,還是有一定的空間的
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