CCD應用
CCD,是英文Charge Coupled Device 即電荷耦合器件的縮寫(xiě),它是一種特殊半導體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。CCD在攝像機里是一個(gè)極其重要的部件,它起到將光線(xiàn)轉換成電信號的作用,類(lèi)似于人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機的性能。
CCD原理:
說(shuō)到CCD的尺寸,其實(shí)是說(shuō)感光器件的面積大小,這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積大小,CCD/CMOS面積越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。CCD/CMOS是數碼相機用來(lái)感光成像的部件,相當于光學(xué)傳統相機中的膠卷。
CCD上感光組件的表面具有儲存電荷的能力,并以矩陣的方式排列。當其表面感受到光線(xiàn)時(shí),會(huì )將電荷反應在組件上,整個(gè)CCD上的所有感光組件所產(chǎn)生的信號,就構成了一個(gè)完整的畫(huà)面。
如果分解CCD,你會(huì )發(fā)現CCD的結構為三層,層是“微型鏡頭”,第二層是“分色濾色片”以及第三層“感光層”。
層“微型鏡頭”
我們知道,數碼相機成像的關(guān)鍵是在于其感光層,為了擴展CCD的采光率,必須擴展單一像素的受光面積。但是提高采光率的辦法也容易使畫(huà)質(zhì)下降。這一層“微型鏡頭”就等于在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因為傳感器的開(kāi)口面積而決定,而改由微型鏡片的表面積來(lái)決定。
第二層是“分色濾色片”
CCD的第二層是“分色濾色片”,目前有兩種分色方式,一是RGB原色分色法,另一個(gè)則是CMYK補色分色法這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。首先,我們先了解一下兩種分色法的概念,RGB即三原色分色法,幾乎所有人類(lèi)眼鏡可以識別的顏色,都可以通過(guò)紅、綠和藍來(lái)組成,而RGB三個(gè)字母分別就是Red, Green和Blue,這說(shuō)明RGB分色法是通過(guò)這三個(gè)通道的顏色調節而成。再說(shuō)CMYK,這是由四個(gè)通道的顏色配合而成,他們分別是青(C)、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業(yè)中,CMYK更為適用,但其調節出來(lái)的顏色不及RGB的多。
原色CCD的優(yōu)勢在于畫(huà)質(zhì)銳利,色彩真實(shí),但缺點(diǎn)則是噪聲問(wèn)題。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的數碼相機,在ISO感光度上多半不會(huì )超過(guò)400。相對的,補色CCD多了一個(gè)Y黃色濾色器,在色彩的分辨上比較仔細,但卻犧牲了部分影像的分辨率,而在ISO值上,補色CCD可以容忍較高的感光度,一般都可設定在800以上
第三層:感光層
CCD的第三層是“感光片”,這層主要是負責將穿過(guò)濾色層的光源轉換成電子信號,并將信號傳送到影像處理芯片,將影像還原。
傳統的照相機膠卷尺寸為35mm,35mm為對角長(cháng)度,35mm膠卷的感光面積為36 x 24mm。換算到數碼相機,對角長(cháng)度約接近35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在單反數碼相機中,很多都擁有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面積達到23.7 x 15.6,比起消費級數碼相機要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸為36 x 24mm,達到了35mm的面積,所以成像也相對較好。