数码摄像机的感光器件概念及工作原理

合集下载

CCD工作原理

CCD工作原理

CCD工作原理一、简介CCD(Charge-Coupled Device)是一种常见的图像传感器,广泛应用于数码相机、摄像机、扫描仪等设备中。

CCD工作原理是基于电荷耦合的概念,通过将电荷从一个像素传输到另一个像素来捕捉和存储图像。

二、CCD结构CCD由感光单元阵列、垂直传输寄存器(VCCD)、水平传输寄存器(HCCD)和输出寄存器组成。

1. 感光单元阵列:感光单元阵列由大量的光敏元件组成,每个光敏元件对应图像的一个像素。

当光照射到光敏元件上时,光敏元件会产生电荷。

2. 垂直传输寄存器(VCCD):垂直传输寄存器负责将感光单元阵列中的电荷传输到水平传输寄存器。

3. 水平传输寄存器(HCCD):水平传输寄存器负责将电荷从VCCD传输到输出寄存器。

4. 输出寄存器:输出寄存器将电荷转换为电压信号,并输出给外部电路进行处理。

三、CCD工作过程CCD工作过程主要包括曝光、读取和重置三个阶段。

1. 曝光阶段:在曝光阶段,感光单元阵列暴露在光源下,光照射到感光单元上,产生电荷。

电荷的数量与光的强度成正比。

2. 读取阶段:在读取阶段,通过控制VCCD和HCCD的电压,电荷从感光单元阵列传输到输出寄存器。

水平传输寄存器将电荷逐行传输到输出寄存器,形成电荷序列。

3. 重置阶段:在重置阶段,通过给感光单元阵列施加正向电压,将感光单元中的残留电荷清空,为下一次曝光做准备。

四、CCD优势和应用1. 高灵敏度:CCD具有高光电转换效率和低噪声特性,能够捕捉到细节丰富的图像。

2. 高分辨率:CCD具有较高的像素密度,能够提供清晰的图像细节。

3. 宽动态范围:CCD能够同时处理较暗和较亮的场景,减少图像过曝或欠曝的情况。

4. 快速响应:CCD具有快速的读取速度,能够实时捕捉和传输图像。

CCD广泛应用于数码相机、摄像机、扫描仪等领域。

在数码相机中,CCD将光信号转换为电荷信号,并通过数字信号处理器将电荷信号转换为数字图像。

在摄像机中,CCD能够实时捕捉和传输图像,用于视频监控、电视广播等领域。

数码相机的感光原理

数码相机的感光原理

数码相机的感光原理数码相机使用数百万个微小的光腔(Cavity)或“感光单元(Photosites)”组成的阵列来记录影像。

按下相机快门按钮就开始了曝光的过程,此时每个感光单元都会暴露在光线下,以收集和存储光子。

曝光结束后,相机会关闭每个感光单元,然后尝试评估每个感光单元内落入了多少个光子。

随后相机将各个光腔内的相对光子数量分成各种强度级别,其精度由位深(8 位图像为 0 - 255)决定。

但上面的示例只能创建灰阶(Grayscale)图,因为这些光腔无法区分各颜色的光子数量。

那么为了捕获彩色图像,必须在各光腔上放置一个滤光镜,仅允许特定颜色的光线通过。

实际上,目前所有数码相机的各个光腔都只能捕获三原色之一,因此每个光腔会丢弃大约2/3 的传入光线。

因此,相机就必须估算另外两种原色才能在每个像素中呈现出全色。

最常见的彩色滤光镜阵列称为“拜耳阵列”(Bayer Array),如下所示。

拜耳阵列由彼此交替的红-绿和绿-蓝滤光镜列组成。

注意,拜耳阵列中绿色传感器的数量是红色或蓝色的两倍。

在整个传感器中所接收的各原色比例并不完全相同,因为与红光和蓝光相比,人眼对绿光更加敏感。

与同等处理每种颜色相比,绿色像素较多会产生噪点更少的图像,并且细节也更为出色。

这也解释了为什么绿色通道中的噪点比其他两种颜色要少得多。

注意:并非所有数码相机都使用拜耳阵列,但它是目前最常见的一种方式。

例如,Foveon 传感器会在每个像素位置捕捉全部三种颜色,而其他传感器可能会用类似的拜耳阵列方式捕捉以下四种颜色:红、绿、蓝和翠绿色。

拜耳逆马赛克变换(Bayer Demosaicing)拜耳“逆马赛克变换”过程可将拜耳原色阵列转化为每个像素均包含全色信息的最终图像。

由于每个光腔只能测量一种颜色,无法直接测量全色,因此如何才能实现这个过程呢?理解此过程的方法之一就是试着将每个 2x2 的红、绿和蓝阵列视为一个全色光腔。

这种转换很有效,但大多数相机还会采用额外的措施,从这个彩色阵列中提取更多的图像信息。

数码相机感光原理解析

数码相机感光原理解析

数码相机感光原理解析(注:由于题目要求不出现具体的小节标题,以下内容根据题目要求进行考虑,并保持整体流程性质)数码相机感光原理解析数码相机是现代生活中常用的拍摄设备之一,它采用了先进的感光原理来记录图像。

本文将对数码相机的感光原理进行解析,以便更好地理解数码相机的工作原理和优势。

感光原理是指数码相机如何将光线转变为数字图像的过程。

相比传统胶片相机,数码相机通过感光器件来接收光线并记录图像。

目前主流的数码相机感光原理有两种:CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。

一、CCD感光原理CCD是一种采用光电转换原理的感光器件。

它由一系列光敏单元和信号处理电路组成。

当光线进入数码相机的镜头,经过透镜聚焦到CCD表面时,光子会对CCD上的感光单元产生电荷。

这些电荷随后会按照一定的顺序传输到CCD的输出端,最终被数码相机的模数转换器转换为数字信号。

CCD感光原理的优势在于其高感光度和较低的噪点水平。

由于CCD的光敏单元与信号处理电路分离,光敏单元的设计更加灵活,可以更好地抵抗噪点的干扰,从而提高图像质量。

然而,由于制造工艺的复杂性,CCD相机的成本较高。

二、CMOS感光原理相比CCD,CMOS感光原理的设计更为简单,因此相机制造成本较低。

CMOS感光器件将光敏单元和信号处理电路集成在同一个芯片上。

当光线进入数码相机的镜头,经过透镜聚焦到CMOS表面时,光子直接激活光敏单元,将光信号转换为电荷并存储在各个像素单元中。

CMOS感光原理的优势在于其低功耗和高速度。

由于CMOS芯片的整合度较高,能耗相对较低,并且具备快速读取图像的能力。

此外,CMOS还具备在同一芯片上集成其他电路(如图像处理和图像压缩)的能力,进一步提高了数码相机的功能性。

综合比较尽管CCD和CMOS的感光原理有所不同,但它们在数码相机中都发挥着重要的作用。

在选择数码相机时,用户可以根据自己的需求和预算来进行选择。

对于追求高画质和低噪点的用户,CCD感光原理的相机可能是更好的选择。

ccd是什么

ccd是什么

ccd是什么CCD 是电荷耦合器件(Charge-Coupled Device)的缩写。

它是一种使用在图像传感器和高速数据转移领域的技术。

CCD 在图像传感器和摄像机中广泛应用,因为它的可靠性和高质量图像输出。

本文将介绍 CCD 的原理、应用和发展趋势。

一、CCD 的原理CCD 是一种半导体器件,其工作原理基于电荷的轨迹和传输。

CCD 由一系列的电荷传输节点和电极组成。

当光子进入 CCD 的光敏区域时,它会产生电荷。

电荷被控制电极和传输电极捕捉,然后通过电荷耦合和转移来传输到读取电极。

最后,电荷被转换成电压信号并传输到 AD 转换器进行数字化。

CCD 的核心是光敏区域,也称为像素阵列。

每个像素都是一个光敏元件,可以将入射的光子转化为电荷。

这个过程称为光电转换。

光子的能量越高,产生的电荷就越多。

因此,在 CCD 中,每个像素的电荷量可以表示光的强度。

二、CCD 的应用1. 数码相机:CCD 是数码相机中最常用的图像传感器。

它能够捕捉高质量、高分辨率的图像,并提供良好的色彩还原能力。

由于 CCD 能够对光的强度进行准确测量,因此它在摄影领域得到广泛应用。

2. 星空观测:CCD 能够捕捉微弱的星光信号,并转化为可见的图像。

这使得天文学家能够观测到远离地球的星体,研究星体的性质和演化过程。

3. 医学影像:CCD 在医学影像领域发挥着重要作用。

例如,CCD可以用于光学显微镜和内窥镜等设备,捕捉并放大被观察组织的图像。

这对于医生进行疾病诊断和治疗决策至关重要。

4. 太阳能电池板:在太阳能电池板中,CCD 被用作表面缺陷检测工具。

它可以检测表面缺陷,提高太阳能电池板的效率和耐久性。

5. 科学研究:CCD 在科学研究中发挥重要作用。

例如,在光学显微镜和电子显微镜中,CCD 能够捕捉微小的结构和颗粒,并提供高分辨率的图像。

三、CCD 的发展趋势1. 提高分辨率:随着科技的不断进步,对于图像质量的要求也越来越高。

未来的 CCD 将会追求更高的分辨率,以捕捉更多细节和精确的图像。

摄像头的工作原理说明加电路图

摄像头的工作原理说明加电路图

摄像头的工作原理说明加电路图随着中国网络事业的发展(直接的说,电脑的外部环境的变化→宽带网络的普及),大家对电脑摄像头的需求也就慢慢的加强。

比如用他来处理一些网络可视电话、视频监控、数码摄影和影音处理等。

话说回来,由于其的相对价格比较低廉(数码摄象机、数码照相机),技术含量不是太高,所以生产的厂家也就多了起来,中国IT市场就是如此,产品的质量和指标也就有比较大的差距。

一、首先来看看感光材料一般市场上的感光材料可以分为:CCD(电荷耦合)和CMOS(金属氧化物)两种。

前一种的优点是成像像素高,清晰度高,色彩还原系数高,经常应用在高档次数码摄像机、数码照相机中,缺点是价格比较昂贵,耗功较大。

后者缺点正好和前者互普,价格相对低廉,耗功也较小,但是,在成像方面要差一些。

如果你是需要效果好点的话,那么你就选购CCD元件的,但是你需要的¥就多一点了!二、像素也是一个关键指标现在市面上主流产品像素一般在130万左右,早些时候也出了一些10-30万左右像素的产品,由于技术含量相对较低效果不是很好,不久就退出历史舞台了。

这个时候也许有人会问,那是不是像素越高越好呢?从一般角度说是的。

但是从另一个方面来看也就不是那么了,对于同一个画面来说,像素高的产品他的解析图象能力就更高,呵呵,那么你所需要的存储器的容量就要很大了。

不然……我还是建议如果你选购的时候还是选购市面上比较主流的产品。

毕竟将来如果出问题了保修也比较好。

三、分辨率是大家谈的比较多的问题我想我没有必要到这里说分辨率这个东东了,大家最熟悉的应该就是:A:你的显示器什么什么品牌的。

分辨率可以上到多高,刷新率呢?B:呵呵,还好了,我用在1024*768 ,设计的时候就用在1280*1024。

玩游戏一般就800*600了。

但是摄像头的分辨率可不完全等同于显示器,切切的说,摄像头分辨率就是摄像头解析图象的能力。

现在市面上较多的CMOS的一般在640*480,有是也会在8 00*600。

数码相机工作原理

数码相机工作原理

数码相机工作原理数码相机是一种通过光学和电子技术将图像直接记录在数字形式的电子设备中的相机。

与传统的胶片相机相比,数码相机具有更高的灵活性和便利性,因为它能够实时显示、编辑和存储图像。

了解数码相机的工作原理对于我们正确使用和操作数码相机至关重要。

一、感光元件数码相机的核心部件是感光元件,它负责将光线转化为电信号。

常见的感光元件是CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。

这两种传感器都能够将光线转化为电荷,并将其转化为数字信号。

CCD传感器通过几个像素来记录光的强度和颜色,并将信息传输到相机的图像处理单元。

二、图像处理单元图像处理单元接收到来自感光元件的信号后,对图像进行处理和解析。

它能够调整曝光、对比度、色彩饱和度等参数,以及降噪、锐化和色彩校正等图像处理算法。

图像处理单元还能够压缩图像尺寸和数据量,以便于存储和传输。

三、存储设备数码相机使用内置的存储设备来保存拍摄的图像。

现在常见的存储设备有SD卡、CF卡等。

通过存储设备,我们可以方便地将图像传输到计算机或其他设备进行后续处理和打印。

四、镜头系统数码相机的镜头系统与传统相机类似,由镜头、光圈和快门组成。

镜头负责将光线聚焦到感光元件上,光圈控制光线的进入量,快门控制进光时间的长短。

通过调节这些参数,我们可以获得不同效果的照片。

五、显示屏数码相机通常配备一个内置的液晶显示屏,用于实时观察和回放拍摄的照片。

液晶显示屏帮助我们判断曝光、对焦和构图是否合理,从而及时进行调整和改进。

六、电源系统数码相机通常使用锂电池作为电源,以提供持久的电力支持。

锂电池具有高能量密度、轻巧和可充电的特点,非常适合数码相机等小型便携设备使用。

总结:通过了解数码相机的工作原理,我们可以更好地理解如何使用和操作数码相机。

感光元件负责将光线转化为电信号,图像处理单元对信号进行处理和解析,存储设备保存图像数据,镜头系统负责光线聚焦,显示屏帮助我们实时观察图像,电源系统提供持久电力支持。

数码相机的感光元件原理

数码相机的感光元件原理

数码相机的感光元件原理数码相机的感光元件是实现图像捕捉功能的关键部件,它能够将光信号转化为电信号,从而实现图像的数字化。

在这篇文章中,我们将讨论数码相机的感光元件原理。

一、CCD(电荷耦合器件)感光元件CCD是数码相机最常用的感光元件之一,它的工作原理基于电荷耦合器件的原理。

CCD由一系列的光电二极管组成,在光照下每个光电二极管都会产生电荷。

这些电荷被电荷传输控制器逐行转移到图像传感器中进行存储和处理。

CCD感光元件分为两个主要的部分:感光区和垂直传输区。

感光区接收光线,将光信号转化为电荷存储在感光元件内部。

而垂直传输区负责将感光元件产生的电荷转移到图像传感器的存储单元,这样就能够保留图像的信息。

二、CMOS(互补金属氧化物半导体)感光元件CMOS感光元件是另一种常见的数码相机感光元件,它的工作原理与CCD有所不同。

CMOS感光元件内部的每个像素都包含了一个光电二极管和一个放大器。

当光照到达光电二极管时,它会产生电荷,并通过放大器被转化为电压信号。

CMOS感光元件具有制造过程简单、功耗低、集成度高等优势。

此外,由于CMOS感光元件的每个像素都具备独立的放大器,因此它具备了像素级别的控制能力,能够在图像传感器上进行更灵活的处理和控制。

三、CCD与CMOS的对比CCD感光元件和CMOS感光元件在原理和结构上存在一些差异,这也导致了它们在某些方面的不同性能和应用特点。

1. 器件结构差异:CCD感光元件采用串行传输方式,电荷沿垂直传输区被逐行转移;而CMOS感光元件则采用平行传输方式,每个像素都具有独立的读出电路。

2. 噪声和灵敏度:CCD感光元件通常具有较低的噪声水平,可以捕捉细节丰富的图像;而CMOS感光元件由于放大器与像素尺寸很接近,容易受到噪声的影响。

3. 功耗和速度:由于CMOS感光元件的器件结构更为复杂,因此功耗较高;而CCD感光元件则可以实现较快的传输速度。

四、总结数码相机的感光元件是实现图像捕捉功能的关键部件,CCD和CMOS是其中最常见的两种类型。

数码相机工作原理

数码相机工作原理

数码相机工作原理数码相机是现代摄影技术的代表,它能够以高质量捕捉图像,并将其以数字的形式存储起来。

相比传统的胶片相机,数码相机具有更为便捷和灵活的特点。

那么,数码相机是如何工作的呢?本文将深入探讨数码相机的工作原理。

一、光的入射与聚焦数码相机的第一步是通过镜头接收光线的入射。

相机的镜头由多片透镜组成,能够将光线聚焦到一定的焦平面上。

这个焦平面即相机的感光元件。

二、感光元件的构成与作用数码相机中常用的感光元件是CCD(电荷耦合器件)或CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器。

它们由大量微小的光敏元件组成,每一个元件都能够接收一小块区域的光,并将其转换为对应的电荷信号。

这些电荷信号的强弱与光的亮度成正比。

感光元件相当于传统胶片相机中的胶片,在数码相机中起到了记录光线信息的作用。

三、数码信号的转换与处理感光元件产生的电荷信号并不能直接呈现出图像,它们需要经过一系列的转换与处理。

首先,这些电荷信号被转换为电压信号,并通过模数转换器(ADC)转换为数字信号。

接下来,这些数字信号经过图像处理器的处理,去除噪点、增强对比度等,最终形成一个具有高分辨率和丰富色彩的数字图像。

四、图像存储与传输生成的数字图像需要通过存储介质进行存储,以便后续的浏览和处理。

数码相机通常采用内置的存储卡,如SD卡、CF卡等,将图像以文件的形式保存起来。

此外,现代的数码相机还可以通过无线传输技术将图像传输到计算机或其他设备上。

五、显示与输出数码相机不仅能够拍摄图像,还可以通过内置的LCD屏幕或者连接外部监视器来实时观察和回放拍摄到的图像。

此外,数码相机还可以通过接口与打印机或计算机连接,将图像进行输出。

六、附加功能与创新随着科技的进步,数码相机的功能不断扩展和创新。

现代数码相机除了拍摄静态图像外,还可以拍摄高清视频、支持连拍和定时拍摄、具备人脸识别和智能对焦等功能。

同时,一些高端数码相机还具备防抖技术和全景拍摄功能,提供更多拍摄的可能性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数码摄像机的感光器件概念及工作原理
数码摄像机的感光器件也即数码摄像机感光成像的部件,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。

目前数码摄像机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

感光器件的概念及工作原理
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和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。

只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。

CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。

CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。

目前有能力生产 CCD 的公司分别为:SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本厂商。

目前主要有两种类型的CCD光敏元件,分别是线性CCD和矩阵性CCD。

线性CCD用于高分辨率的静态照相机,它每次只拍摄图象的一条线,这与平板扫描仪扫描照片的方法相同。

这种CCD精度高,速度慢,无法用来拍摄移动的物体,也无法使用闪光灯。

矩阵式CCD,它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素,当快门打开时,整个图象一次同时曝光。

通常矩阵式CCD用来处理色彩的方法有两种。

一种是将彩色滤镜嵌在CCD 矩阵中,相近的像素使用不同颜色的滤镜。

典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。

这两种排列方式成像的原理都是一样的。

在记录照片的过程中,相机内部的微处理器从每个像素获得信号,将相邻的四个点合成为一个像素点。

该方法允许瞬间曝光,微处理器能运算地非常快。

这就是大多数数码相机CCD的成像原理。

因为不是同点合成,其中包含着数学计算,因此这种CCD最大的缺陷是所产生的图象总是无法达到如刀刻般的锐利。

互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD 一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。

CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什
么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

然而,CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使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。

除了CCD和CMOS之外,还有富士公司独家推出的SUPER CCD,SUPER CCD并没有采用常规正方形二极管,而是使用了一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,并且单位像素的面积要比传统的CCD大。

将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间,光线集中的效率比较高,效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。

传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。

SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管,原有的控制信号路径被取消了,只需要一个方向的电量传输路径即可,感光二极管就有更多的空间。

SUPER CCD在排列结构上比普通CCD要紧密,此外像素的利用率较高,也就是说在同一尺寸下,SUPER CCD的感光二极管对光线的吸收程度也比较高,使感光度、信噪比和动态范围都有所提高。

那为什么SUPER CCD的输出像素会比有效像素高呢?我们知道CCD对绿色不很敏感,因此是以G-B-R-G来合成。

各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用,因此图象质量与理想状态有一定差距,这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。

而SUPER CCD通过改变像素之间的排列关系,做到了R、G、B 像素相当,在合成像素时也是以三个为一组。

因此传统CCD是四个合成一个像素点,其实只要三个就行了,浪费了一个,而SUPER CCD就发现了这一点,只用三个就能合成一个像素点。

也就是说,CCD每4个点合成一个像素,每个点计算4次;SUPER CCD每3个点合成一个像素,每个点也是计算4次,因此SUPER CCD像素的利用率较传统CCD高,生成的像素就多了。

两种感光器件的不同之处
由两种感光器件的工作原理可以看出,CCD的优势在于成像质量好,但是由于制造工艺复杂,只有少数的厂商能够掌握,所以导致制造成本居高不下,特别是大型CCD,价格非常高昂。

在相同分辨率下,CMOS价格比CCD便宜,但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD 来说要低一些。

到目前为止,市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器;CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上,若有哪家摄像头厂商生产的摄
像头使用CCD感应器,厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传,甚至冠以“数码相机”之名。

一时间,是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。

CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电,不像由二极管组成的CCD,CMOS 电路几乎没有静态电量消耗,只有在电路接通时才有电量的消耗。

这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右,这有助于改善人们心目中数码相机是"电老虎"的不良印象。

CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而过热。

暗电流抑制得好就问题不大,如果抑制得不好就十分容易出现杂点。

此外,CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。

例如,如果分辨率为300万像素,那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷,扫描的方法非常简单,就好像把水桶从一个人传给另一个人,并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。

CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。

因此,CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大,采用这种方法可节省任何无效的传输操作,所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描,同时噪音也有所降低。

这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。

影响感光器件的因素
对于数码相机来说,影像感光器件成像的因素主要有两个方面:一是感光器件的面积;二是感光器件的色彩深度。

感光器件面积越大,成像较大,相同条件下,能记录更多的图像细节,各像素间的干扰也小,成像质量越好。

但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展,感光器件的面积也只能是越来越小。

除了面积之外,感光器件还有一个重要指标,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二进制数字来记录三种原色。

非专业型数码相机的感光器件一般是24位的,高档点的采样时是30位,而记录时仍然是24位,专业型数码相机的成像器件至少是36位的,据说已经有了48位的CCD。

对于24位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有
2^8=256级,每一种原色用一个8位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。

对于36位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^12=4096级,每一种原色用一个12位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。

举例来说,如果某一被摄体,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,用使用24位感光器件的数码相机来拍摄的话,如果按低光部位曝光,则凡是亮度高于256倍的部位,均曝光过度,层次损失,形成亮斑,如果按高光部位来曝光,则某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36位感光器件的专业数码相机,就不会有这样的问题。

相关文档
最新文档