關于數(shù)碼相機的問題

更新時間:2015-10-15本文內(nèi)容轉載自互聯(lián)網(wǎng)
ccd和cmos沒有說更加好和壞的,各有各的特點,現(xiàn)在高檔的單反數(shù)碼相機都是采用CMOS的。 像素的原理 像素是在影像感應器上將光信號轉變成電信號的基本工作單位,以CMOS感應器的像素為例,它包含了一個光電二極管,用來產(chǎn)生與入射光成比例的電荷,同時它也包含了其他一些電子元件,以提供緩存轉換和復位功能。當每個像素上的電容所積累的電荷達到一定數(shù)量并被傳送給信號放大器再通過數(shù)模轉換之后,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真正的影像感應器。比如,一臺數(shù)碼相機的最高分辨率為3264×2448,意味著它擁有的影像感應器會有7990272個像素點。 CCD的成像原理 CCD(Charge Coupled Device),中文名字叫電荷耦合器,是一種特殊的半導體材料。它由大量獨立的光敏元件組成,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,并被轉換成電荷,每個元件上的電荷量取決于它所受到的光照強度。當你按動快門,CCD將各個元件的信息傳送到模/數(shù)轉換器上,模擬電信號經(jīng)過模/數(shù)轉換器處理后變成數(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即互補金屬氧化物半導體,它在微處理器、閃存和ASIC(特定用途集成電路)的半導體技術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體。CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體,通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本的功能。這兩個互補效應所產(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,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。 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)碼相機的分辨率為300萬像素,那么CCD傳感器是連續(xù)掃描300萬個電荷,并且在最后一個電荷掃描完成之后才能將信號放大。而CMOS傳感器的每個像素都有一個將電荷轉化為電子信號的放大器。因此,CMOS傳感器可以在每個像素基礎上進行信號放大,采用這種方法可進行快速數(shù)據(jù)掃描。 附:高端相機CMOS技術展現(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秒的曝光時降噪系統(tǒng)會自動工作,可以從很大程度上降低噪點的產(chǎn)生。 再來看看適馬的Foveon X3三層CMOS技術:一般采用CCD或者CMOS的數(shù)碼相機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的其中一個顏色通道,同樣的三原色,每個原色采用三個像素記錄當然會比采用單個像素記錄效果要好。 暗電流:暗電流是在沒有入射光時光電二極管所釋放的電流量,理想的影像感應器的暗電流應該是零,但是,實際狀況是每個像素中的光電二極管同時又充當了電容,當電容慢慢地釋放電荷時,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。暗電流是影響畫質的因素之一。
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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