數(shù)碼相機(jī)傳感器的單位是什么

更新時間:2015-10-29本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)

數(shù)碼相機(jī)的成像器件主要分為兩類: CCD――英文Charge Couple Device的縮寫,中文名稱“電荷耦合器件”。 CMOS――英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的縮寫,中文名稱為“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”。 CCD是目前主流的成像器件,主要分為: (1)R-G-B原色CCD:這是數(shù)碼相機(jī)上應(yīng)用的最多的CCD。 (2)C-Y-G-M補(bǔ)色CCD:早些時候尼康部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)使用過這種補(bǔ)色CCD。 (3)R-G-B-E四色CCD:這是索尼最新發(fā)布的CCD,它比RGB原色CCD多出一個E(Emerale,翠綠)的顏色。 (4)Super CCD:是曰本富士公司的專利技術(shù),中文名稱為超級CCD,由CCD演變而成,目前已經(jīng)發(fā)展到第4代。 3)CMOS:作為數(shù)碼相機(jī)成像器件出現(xiàn)的時間并不長,但發(fā)展卻非常迅速,大有與CCD分庭抗?fàn)幹畡?,其基本結(jié)構(gòu)中的像素排列方式與R-G-B原色CCD并沒有本質(zhì)差別。佳能是CMOS陣營的主要支持者。 CCD技術(shù)成熟,成像質(zhì)量好,畢竟它是現(xiàn)在應(yīng)用的最廣泛的成像元件,但它也有其缺點(diǎn): 1) 耗電量大。早期的數(shù)碼相機(jī)有“電老虎”的“美譽(yù)”,主要原因之一便來自CCD。雖然現(xiàn)在采用低溫多晶硅顯示屏等低能耗的部件在一定程度上降低了相機(jī)的功率,但CCD依然是數(shù)碼相機(jī)的耗電大戶――CCD從數(shù)碼相機(jī)一開機(jī)便隨時保持著工作狀態(tài),更是無謂地消耗大量的電能。 2) 工藝復(fù)雜,成本較高。CCD復(fù)雜的結(jié)構(gòu)決定了它制造工藝的復(fù)雜性,因而到目前為止,CCD還只有為數(shù)不多的幾家電子產(chǎn)業(yè)巨頭能生產(chǎn)。 3) 像素提升難度大。CCD前兩個缺點(diǎn)也直接導(dǎo)致了這一個缺點(diǎn),CCD像素提升無非是通過兩個途徑:第一,保持感光元件單位面積不變而增大CCD面積,在大面積CCD上集成更多的感光元件。但是這種方式會導(dǎo)致CCD成品率降低,制造成本更高,功耗更大,在民用領(lǐng)域這是不現(xiàn)實的;第二,縮小感光元件單位面積,在現(xiàn)有水平的CCD面積上集成更多感光元件。但是這種方法會減少感光元件的單位感光面積,降低CCD整體的靈敏度和動態(tài)范圍,影響畫質(zhì)。 CMOS在最近幾年的發(fā)展速度相當(dāng)不錯,大有與CCD分庭抗?fàn)幹畡莰D―就連目前最頂級的DSLR(單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī))柯達(dá)(Kodak)DCS 14n與佳能(Canon) EOS 1Ds均是采用CMOS成像。 相比CCD,CMOS有兩個最突出的優(yōu)點(diǎn): 1) 價格低廉,制造工藝簡單。CMOS可以利用普通半導(dǎo)體生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn),不象CCD那樣要求特殊的生產(chǎn)工藝,所以制造成本低得多。而且CMOS尺寸與成品率都不如CCD有很多限制。 2) 耗電量低。雖然CMOS的濾鏡布局與CCD差別不大,但在感光單元的電路結(jié)構(gòu)上卻有很大差別。CMOS每個感光元件都具備獨(dú)立的電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路,可將光電轉(zhuǎn)換后的電信號獨(dú)立放大輸出――這比起CCD將所有的信號全部收集起來再放大輸出,速度快了很多。而且CMOS的感光元件只在感光成像時才會工作,所以比CCD更省電。但CMOS同樣存在缺點(diǎn),如果在使用數(shù)碼相機(jī)時成像動作較多,那么CMOS在頻繁的啟動過程中會因為多變的電流而產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致雜波并影響畫質(zhì)。 傳感器尺寸――是指感光元件對角線的長度,常用單位為英寸。常見的有1/1.8英寸、1/2.5英寸、1/2.7英寸、2/3英寸等。一般來說,感光元件尺寸越大,元件的性能與成像效果就越好。另外,數(shù)碼相機(jī)的感光元件一般采用4:3的長寬比,比較特殊的則有3:2。
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