像素与CCD之间关系 .docx

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1、像素与CCD之间关系对于消费级数码相机来说，特别是强调性价比的家用型 数码相机，如果一味的追求高像素，那么很可能损失相机本身 的功能，例如像变焦、微距、甚至镜头素质，就单一的成像 而言，画质的优良与镜头、CCD、数字处理芯片等多个部件 都有关系，特别是CCD感光元件，并非是大家想象的那样, 像素越高，画质就越清晰，相反，如果在CCD尺寸不变的情 况下，像素越高，画质就越不清晰。接下来我们就从原理来 给大家分几个点介绍什么是CCD感光元件，像素值多少才最 合适CCD终究是什么？CCD传感器又叫电荷耦合器，它是一种特殊的半导体材 料，由大量独立的感光二极管组成，一般按照矩阵形式排列, 相当于传统相

2、机的胶卷。CCD的种类有很多，其中面阵型CCD是主要应用在数码 相机中。它是由许多单个感光二极管组成的阵列，整体呈正 方形，然后像砌砖一样将这些感光二极管砌成阵列来组成可 以输出一定解析度图像的CCD传感器的成像原理是使用感光 二极管将光线转换为电荷，当拍摄者对焦完毕按下快门的时 候，光线通过翻开的快门（目前消费级数码相机基本都是采 用电子快门）透过马赛克色块射入在CCD图像传感器上，感 光二极管在承受光子的撞击后释放电子，所产生电子的数目 与该感光二极管感应到的光成正比。当本次曝光结束之后, 每个感光二极管上含有不同数量的电子，而我们在显示器上 面看到的数码图像就是通过电子数量的多与少来开展

3、表示 和储存，然后控制电路从CCD中读取图像，开展红R、绿G 和蓝B三原色合成，并且放大和将其数字化，这些数字信号 被存入数码相机的缓存内，最后写入相机的移动存储介质完 成数码相片的拍摄。（由于CCD技术开展很快，此成像原理 只适用目前大局部消费级数码相机，像索尼 4colorsuperHADCCD等产品的原理都不一样）SUPERCCD真的很神奇吗？SuperCCD是富士独创的一项CCD技术，至今已经开展到 了第五代的SuperCCDo这项CCD技术与前面介绍的普通型 CCD最大的不同在于，它改变了矩阵CCD四个原色点合成一 个象素点的原理，八边形几何构造和间断排列，使蜂窝状的 感光单元能更好

4、的利用了 CCD外表空间，在象素相等的情况 下获得了更多的信息量。应该说，采用SUPERCCD技术的富士相机在画质上确实 要比普通CCD的相机好，特别是在色彩方面，表现比拟突出。 但自从富士推出这项技术开始，实际象素和最大输出象素之 间的争论就没有结束，特别是在中端民用产品S602和S7000 上面表达的更为突出，S7000的插值输出可产生1230万像素, 而它的实际像素只到达600万。评价CMOS是好还是坏？在消费级数码相机中，最高端和最低端的机型中，我们 都会发现它们采用的是CMOS感光元件。为什么没有采用大 众型的CCD? COMS和CCD两种感光元件终究有什么不同呢CMOS构造相对简单

5、，它与CCD最大的不同在于，CCD是 以行为单位的电流信号，而CMOS是以点为单位的电荷信号。 相比，CMOS具有敏感度高，解析度高，功率低，高整合度的 特性，但由于目前生产技术还不成熟，特别是量产的良品率 还比拟低，所以高质量的CMOS还只是应用在专业级的数码 相机上面。之所以在低端产品中使用COMS,主要由于较小尺 寸的COMS,价格比CCD廉价很多，其工艺也很差，从而造成 自身反差小，在噪点的控制上和成像质量方面问题很大。未来COMS要想有所作为，首先要解决的是量产良品率， 第二是控制噪点，因为CMOS在处理快速变化的影像时，由 于电流变化过于频繁而会产生过热的现象，这也是很多厂商 为寻

6、求产品升级的一个突破口。为什么说CCD是决定像素的关键？前面我们也说到，CCD在数码相机中的作用就像传统相 机中的胶片一样，胶片是通过化学反响，将影像投影出来, 而CCD那么是由很多“感光单元”构成，它们将经过镜头的光 按照强度转换成电讯号。在一样像素的情况下，相机CCD的 面积越大，单个感光单元的面积也就越大，其信噪比和感光 能力也就越强，成像的质量自然就越好。相反，单个感光单 元的面积越小，其信噪比和感光能力也就越弱，成像的质量 自然就很差了像素数的多与少，决定了一块CCD上有多少个 感光单元，也表达了 CCD的分辨率。当厂商和经销商正为每 提高一个百万像素欢欣雀跃的时候，消费者眼中往往最

7、容易 忽略的是CCD的尺寸，而这恰恰很重要。打个的简单比方, 如果一个房间内，原来住着4个人，大家住的很舒适，而突 然又多出来一个人，也就是说，在面积不变的情况下，住了5个人，那住着有原来舒适吗？答案显然是否认的。那么面 积只有1/2. 7英寸的CCD上已经排列几百万个像素点，如果 想在这样的芯片面积上再增加像素数，就会带来图像信噪比 降低、等效感光度降低等大量问题。通常CCD分为四种尺寸， 由大到小依次为：APS、2/3英寸、1/1. 8英寸、1/2. 7英寸。 CCD面积越小，制造本钱就越低，通常消费者在使用的时候 会明显感觉，CCD面积小的数码相机在光线比拟弱的情况下， 快门速度会非常慢

8、，在暗部的表现不理想，即便在光线很好 的时候，在色彩方面也不能完全的复原，虽然在一定程度上 和镜头有关系，但CCD不能摆脱干系插值有意义吗？我想“插值”这个词，出现最多的就是在我们国货数码 相机和一些摄像头的广告中。那么终究何为插值呢？它只是 将CCD感光元件所形成的实际像素数，利用特定的软件开展 一定程度的模糊处理后，在空隙间开展填充，从而增加图像 的像素值。它并不是由CCD直接生成，只是通过程序的不断 计算之后生成了一个放大图像，放大的图像虽然外表看起来 比拟平滑、干净，我们从外表参数来看，总像素确实提高了， 但CCD所生成的实际像素值在整个过程中没有发生变化。不 过更可怕的是，这样的“提高”会对图像本身的质量产生影 响，局部放大之后你就会发现，很多细节局部有可能丧失， 就好似拔苗助长一样。这种所谓的文字游戏，有点和光学变焦与数码变焦的道 理是一样的，一个是通过镜头的变换来开展图像的远近变化, 而另外一个是通过对图像的放大，来实现局部的表现，所以 以后看到类似的词语，后面的那个插值数据就没有必要在意 了，反正是个摆设。我主要是想通过本文，一方面让很多读 者了解数码相机成像的一些原理，同时利用发问的形式，让 大家走出像素的误区，能清醒的去选择自己喜欢的机型。