有关摄像机的一个问题~!

更新时间:2016-03-28本文内容转载自互联网
3CCD更好一些。CCD,是英语Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写,它是一种特殊半导体器件,上面有很多一样的感光元件,每个感光元件叫一个像素。CCD在摄像机里是一个极其重要的部件,它起到将光线转换成电信号的作用,类似于人的眼睛,因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。衡量CCD好坏的指标很多,有像质数量,CCD尺寸,灵活度,信噪比等,其中像质数以及CCD尺寸是重要的指标。像质数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成,每个点就是一个像素。显然,像质数越多,画面就会越清晰,如果CCD没有足够的像素的话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响,因此,理论上CCD的像质数量应该越多越好。但CCD像质数的增加会使制造成本以及成品率下降,而且在现行电视标准下,像质数增加到某一数量后,再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显,一般而言八十万左右的像质数对拍摄动态画面已经足够了。CCD尺寸是指CCD芯片的对角线尺寸,用英寸表示,如1/2,1/4等。一般说CCD尺寸越大越好,CCD尺寸越大其灵活度就越高,在光线比较暗的时候拍摄的效果就比较好。但CCD尺寸越大,其成本就越高,而且相应的镜头尺寸也较大,不利于摄像机体积的减小。随着技术的发展,现在小尺寸的CCD其灵活度也在不断地提高。单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换,其中色度信号是用CCD上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换,因此难以两全,使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很高的要求。为了解决这个问题,便出现了3CCD摄像机。3CCD,顾名思义,就是一台摄像机使用了3片CCD。我们知道,光线如果通过一种特殊的棱镜后,会被分为红,绿,蓝三种颜色,而这三种颜色就是我们电视使用的三基色,通过这三基色,就可以产生包含亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接受一种颜色并转换为电信号,然后经过电路处理后产生图像信号,这样,就构成了一个3CCD系统。和单CCD相比,由于3CCD分别用3个CCD转换红,绿,蓝信号,拍摄出来的图像从彩色还原上要比单CCD来的自然,亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD,3CCD摄像机的报价要比单CCD贵很多,同时镜头尺寸也较同尺寸的单CCD镜头大,所以只有专业用或高档的家用摄像机才会使用3CCD。CMOS传感器与CCD传感器的比较 CCD,Charge Coupled Device,即“电荷耦合器件”,以百万像素为单位。数码相机规格中的多少百万像素,指的就是CCD的分辨率。CCD是一种感光半导体芯片,用于捕捉图形,广泛运用于扫描仪、复印机以及无胶卷相机等设备。与胶卷的原理相似,光线穿过一个镜头,将图形信息投射到CCD上。但与胶卷不同的是,CCD既没有能力记录图形数据,也没有能力永久保存下来,甚至不具备“曝光”能力。所有图形数据都会不停留地送入一个“模-数”转换器,一个信号处理器以及一个储存设备比如内存芯片或内存卡。CCD有各式各样的尺寸和形状,最大的有2×2平方英寸。1970美国贝尔实验室发明了CCD。二十年后,人们利用这一技术制造了数码相机,将影像处理行业推进到一个全新领域。 CMOSComplementary Metal Oxide Semiconductor,即“互补金属氧化物半导体”。它是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导所需的大量资料。有人发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器,其便于大规模生产和成本低廉的特性是商家们梦寐以求的。 CCD和CMOS的技术对比 从技术的角度比较,CCD与CMOS有如下四个方面的不同: 信息读取方式 CCD电荷耦合器储存的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂。CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)信号,信号读取十分简易。 速度 CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下,以行为单位一位一位地输出信息,速度较慢;而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号,还能同时处理各单元的图像信息,速度比CCD电荷耦合器快很多。 电源及耗电量 CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电,耗电量较大;CMOS光电传感器只需使用一个电源,耗电量非常小,仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10,CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。 成像质量 CCD电荷耦合器制作技术起步早,技术成熟,采用PN结或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪音,成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS光电传感器集成度高,各光电传感元件、电路之间距离很近,相互之间的光、电、磁干扰较严重,噪音对图像质量影响很大,使CMOS光电传感器很长一段时间没法进入实用。近年,随着CMOS电路消噪技术的不断发展,为生产高密度优质的CMOS图像传感器提供了良好的条件。 目前,CCD技术主要掌握在索尼、canon、奥林巴斯等几大厂商手中。主流的数码相机均采用CCD作为光敏传感器件,像质数一般为三百万左右。其制造工艺复杂,功耗大,成本较高。未来,采用CCD传感器的数码相机将继续朝着提高像质数,增加拍摄功能,提高照片质量的方向发展,力争在各项指标上早日达到传统相机的标准。 采用CMOS传感器的数码相机一般低于35万像素,主要面向以家庭、个人用户为主的低端市场。其时尚化、多功能、报价低的优势受到了普通消费者的欢迎。国内的数码相机厂商对CMOS数码相机倾注了极高的热情,包含海鸥、先科、喜马拉雅等先后推出了相应产品。 CMOS可塑性较高,未来除了数码相机之外,将在传真机、扫描仪、数字摄像机、安全侦测系统等方面获得广泛应用。目前市场上CMOS产品不多,但在美国,包含英特尔、TI在内的多家公司都在积极研发相关产品。今年7月,欧洲的独立半导体研究机构IMEC公布了两个有关CMOS的研发项目,其中探索CMOS技术极限的“Advanced Device Implementation Program”,其目标是确立国际半导体技术规划(ITRS)的最新版本,并提出面向60nm~30nm的技术
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