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传感器尺寸

2022-06-26 20:41:20 百科资料

说到传感器的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,但是使用传感器的对角线表示。这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大,CCD/CMOS面积越大,捕捉的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。

传感器尺寸越大,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%)。而相同尺寸的传感器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。 传感器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传感器尺寸也小,而越专业的数码相机,传感器尺寸也越大。

  • 中文名称 传感器尺寸
  • 包括 CCD和CMOS
  • 解释 感光器件的面
  • 类别 摄像

主要参数

  格式

  宽度

  长度

  对角线

  面积

  焦距系数

  代表机型

  中画幅

  33.0

  44.0

  55.0

  1452

  0.7

  宾得645D

  全画幅

  24.0

  36.0

  43.4

  864

  1.0

  全画幅单反

  Red Epic

  14.6

  27.7

  31.3

  404

  1.3

  Red Epic

  35电影机

  13.7

  24.4

  28

  334

  1.4

  Red One

  Super 35mm

  13.8

  24.6

  28.0

  339

  1.4

  佳能C300

  APS-C

  15.6

  23.5

  28.3

  368

  1.5

  尼康及其他APS-C格式单反

  APS-C

  14.9

  22.3

  27.3

  329

  1.6

  佳能APS-C格式单反

  1.5"

  14.0

  18.7

  23.4

  262

  1.9

  佳能G1 X

  4/3

  13.5

  18.0

  22.4

  243

  2.0

  4/3及M4/3相机

  尼康CX

  8.8

  13.2

  15.8

  116

  2.7

  尼康1系列

  Super 16

  7.4

  12.5

  14.5

  93

  3.0

  Super 16胶卷

  2/3"

  6.6

  8.8

  11.0

  58

  4.0

  富士X1-

  1/1.7"

  5.6

  7.4

  9.5

  42

  4.6

  佳能G12

  1/1.8"

  5.3

  7.2

  8.9

  38

  4.8

  高端便携相机

  1/2"

  4.8

  6.4

  8.0

  31

  5.4

  摄像头

  1/2.5"

  4.3

  5.8

  7.2

  25

  6.0

  低端便携相机

  1/3"

  3.6

  4.8

  6.0

  17

  7.2

  摄像头

分层

  假如分解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"。

微型镜头

  我们知道,数码相机成像的要害是在于其感光层,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轻易使画质下降。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。

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,几乎所有人类眼睛可以识别的颜色,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,但缺点则是噪点问题。因此,大家可以注重,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

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指的是胶卷的高度为35mm,早期是指电影的胶卷,由于上下两端有齿孔,所以有效高度为24mm,这种胶片的单幅图像感光面积为24mm*36mm。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,例如尼康的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。

Super CCD EXR结构

市场应用

  市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.3英寸、1/2.5英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸。CCD/CMOS尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。

  但假如在增加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。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。

  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。

重要新闻

  传感器像素尺寸破极限仅五十纳米

  自数字图像传感器发明以来,研究者们想尽一切方法来减小像素尺寸,以提高数字图像传感器的分辨率。目前,数字图像传感器CCD和CMOS的最小像素尺寸分别为1.43微米和1.12微米。受半导体薄膜材料物理性质与数字图像传感器传统结构的限制,这样的像素尺寸已接近物理极限。若继续缩小尺寸,像素将失去感光功能。

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