常德一日游好玩地方:数码相机中经常说到CCD,请问一下什么是CCD

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/06 11:17:09

CCD:电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。
CCD尺寸

说到CCD的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大,也即CCD/CMOS面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件,相当于光学传统相机中的胶卷。

CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完整的画面。

如果分解CCD,你会发现CCD的结构为三层,第一层是“微型镜头”,第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。

第一层“微型镜头”

我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展CCD的采光率,必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜片的表面积来决定。

第二层是“分色滤色片”

CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念,RGB即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、绿和蓝来组成,而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue,这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及RGB的多。

原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400。相对的,补色CCD多了一个Y黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分影像的分辨率,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上

第三层:感光层

CCD的第三层是“感光片”,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原。

传统的照相机胶卷尺寸为35mm,35mm为胶卷的宽度(包括齿孔部分),35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机,对角长度约接近35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中,很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm,达到了35mm的面积,所以成像也相对较好。

现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量,就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难,成本也非常高。因此,CCD/CMOS尺寸较大的数码相机,价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小,而越专业的数码相机,CCD/CMOS尺寸也越大。

参考
http://publish.it168.com/cword/235.shtml

数码相机CCD与LCD选购篇

2002-11-11 12:34
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南方网讯 一般来说,数码相机的成像系统包括镜头、光圈、快门和感光成像器件四个部件,其中核心部件就是感光成像器件,它也是部件中价格最为昂贵的,可以称作数码相机的心脏。目前数码相机的感光部件主要采用两大类光敏元件:电荷耦合器件CCD和互补金属氧化物半导体器件CMOS。和CMOS相比,在相同像素下,CCD功耗大、价格贵,但是CCD光敏器件产生的图像质量要好很多,因此成为市场主流。我们主要介绍以CCD为成像器件的数码相机。

CCD分为面CCD和扫描线性CCD两类。面CCD数码相机的CCD芯片具有拍摄速度快的优点,能拍摄活动景物和适应有闪光灯的环境;扫描线性CCD数码相机中使用的CCD芯片分辨率极高,但由于存在扫描过程,分辨率越高,需要的曝光时间越长,导致这类数码相机无法拍摄活动景物,也不能进行闪光拍摄。所以,除非只是用于静物拍摄,一般应选用面CCD型数码相机。关于CCD,有一个用来区分数码相机档次的重要参数就是“像素值”,它取决于CCD芯片上光敏组件的数量,数量越多可产生图像的分辨率越高,所拍图片的质量也就越高。所以你在选购数码相机时,一定要记住,只能以CCD像素而不是其它什么指标的像素来衡量数码相机的好坏。另外,我们经常能看到形容CCD时用分式来表示,比如1/2英寸CCD、1/2.7英寸CCD等。从实际拍摄效果来看,一般使用小芯片CCD的数码相机图像质量相对较好,这是因为从CCD芯片制造工艺来考虑,芯片面积越小,集成度越高,而集成度高的CCD在原料及工艺上一般更优秀一些。

液晶显示屏

现在数码相机大多有彩色液晶显示屏供取景、预览和删除照片,大小一般为1.8英寸或2英寸,少数机型能提供大到2.5英寸液晶屏的视觉感受。虽然通过LCD液晶屏你可以获得取景、随时预览、删除影像的诸多好处,但同时也带来了一些不便,因为它是数码相机上非常耗电的一个装置,4节普通电池一般只能成像15张左右(打开LCD或是用LCD看拍摄后的结果),所以对液晶屏的考察主要是对其节能性的考察。目前有一些数码相机采用了采光式节能型液晶屏,通过采集外界的光源使数码相机的液晶屏发光显示图像,这种液晶屏虽然亮度要差些,但降低了能耗,大大增加了电池的使用寿命,同时节约了费用,所以在选购时你最好选择具有这种液晶屏的数码相机。另外,LCD液晶屏的位置是否可调也很重要,因为如果数码相机的液晶屏可折叠或可旋转,则LCD屏幕会给拍摄者更大的取景自由度,拍摄的效果也就更好。

参考资料:http://www.southcn.com/it/itzt/cgzn/dvtp/200211120815.htm