什么是數碼單反??還有CCD為何解“
單反數碼相機就是指單鏡頭反光數碼相機,即Digital數碼、Single單獨、Lens鏡頭、Reflex反光的英文縮寫DSLR 在單反數碼相機的工作系統中,光線透過鏡頭到達反光鏡后,折射到上面的對焦屏并結成影像,透過接目鏡和五棱鏡,我們可以在觀景窗中看到外面的景物. CCD是即電荷耦合器件的縮寫,相當于傳統機械機的膠片,也叫做感光元器件,它是一種特殊半導體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個感光元件叫一個像素. CCD是一個極其重要的部件,它起到將光線轉換成電信號的作用,類似于人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到相機的性能.
數碼相機的傳感器類型CMOS與CCD有什么區別?
成像方面CCD比較好 成本CCD的高 寬容度CCD更高 耗電CMOS控制的好 發熱量CMOS控制的好 CCD通常用在頂級設備(數碼后背)和普通數碼相機上 CMOS通常用在低端設備(攝像頭,手機)和中高端數碼單反上 CCD好,但是CMOS以后的發展要更好些,將來用CMOS的肯定也越來越多
CCD和CMOS有什么區別?
CCD和CMOS在制造上的主要區別是CCD是集成在半導體單晶材料上,而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上,工作原理沒有本質的區別。CCD只有少數幾個廠商例如索尼、松下等掌握這種技術。而且CCD制造工藝較復雜,采用CCD的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經過技術改造,目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經減小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多攝像頭生產廠商采用的CMOS感光元件。成像方面:在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好,色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS的產品往往通透性一般,對實物的色彩還原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像質量和CCD還是有一定距離的。但由于低廉的價格以及高度的整合性,因此在攝像頭領域還是得到了廣泛的應用。
CCD和CMOS的區別:
問: 既然ccd與cmos都是感光傳感器,為何價格如此懸殊,它們之間到底有何區別,對于一般的數碼相機新手來說是否要考慮它們的性能等問題。
答: CCD是目前比較成熟的成像器件,CMOS被看作未來的成像器件。
因為CMOS結構相對簡單,與現有的大規模集成電路生產工藝相同,從而生產成本可以降低。從原理上,CMOS的信號是以點為單位的電荷信號,而CCD是以行為單位的電流信號,前者更為敏感,速度也更快,更為省電。現在高級的CMOS并不比一般CCD差,但是CMOS工藝還不是十分成熟,普通的 SMOS 一般分辨率低而成像較差。
目前的情況是,許多低檔入門型的數碼相機使用廉價的低檔CMOS芯片,成像質量比較差。普及型、高級型及專業型數碼相機使用不同檔次的CCD,個別專業型或準專業型數碼相機使用高級的CMOS芯片。代表成像技術未來發展的X3芯片實際也是一種CMOS芯片。
CCD與CMOS孰優孰劣不能一概而論,但一般而言,普及型的數碼相機中使用CCD芯片的成像質量要好一些。
2CCD的壞點和修復問題
拍攝夜景時或蓋上鏡頭蓋長時間曝光時,影像上的色點不一定都是CCD壞點,有的是噪點,CCD溫度降低后會有改善,通過固件(Firmware)升級有的也能改善。
如果CCD真的有壞點可以說是無法維修的,因為那是CCD的硬件問題,對CCD的某個成像單元進行維修幾乎是不可能的,也是不經濟的,只有換相機或換CCD。
數碼相機和數碼攝像機在ccd上的主要區別是什么?
DV的基本原理與DC相同,其核心部件都是CCD,它完成圖像的光學信號向電信號的轉換。與數碼相機一樣,CCD的像素數也是DV的一個重要指標,CCD像素數有CCD總像素、動態有效像素和靜態有效像素三個指標。CCD總像素是指DV采用的感光元件CCD所具備的像素值,這一數值的大小基本就決定了DV的檔次,如80萬像素級的DV便是指這類產品采用了總像素為80萬的CCD成像;動態有效像素是指DV在拍攝動態影像時可以達到的像素值,對于DV來說這是最重要的指標之一;而靜態有效像素則表示用DV進行靜態照片拍攝時可以達到的像素值,有些產品會在拍攝靜態影像時通過插值方式來提高這一數值,所以在選擇時須注意清楚這一數值是否是通過插值方式來實現的。
68萬像素級的DV拍攝的動態視頻就可以達到DVD所需要的500電視線的水平清晰度要求,而采用更高像素CCD的產品,除了滿足拍攝靜態照片需求外,還可以在色彩和精度方面對動態圖像進行補償,另外DV中使用的數碼防抖技術也需要額外的CCD像素數來支持。
所以說,DC、DV各有各的用途,側重點不同。但隨著兩類產品的發展目前有一種趨勢,就是DC的動態攝錄功能越來越強,DV中也出現了可以拍攝200萬、300萬像素甚至更高精度靜態照片的機型,更有三洋C系列DC/DV二合一的東西。但這類產品在眾多產品線中只是很少一部分,而且市場表現也并不十分理想。那么DC拍攝動態圖像或者DV拍攝靜態圖像的困難在哪里呢?
DC當作DV的難點,首先是難以實現高分辨率,其次是光電系統的配合。
先說第一點:難以實現高分辨率,雖然數碼相機的像素數高達數百萬,動態錄像的單幅圖像的像素數只要幾十萬,但動態錄像每秒鐘要記錄數十幀,總的數據量是非常龐大的,數碼相機的圖像處理芯片是專為處理靜態圖片設計的,要處理動態的流文件往往有些力不從心,因為DC、DV的圖像處理芯片都是專用芯片,其“高效率”來自于“功能專一”,要兼顧雙方,要么使用運算能力更為強大的處理器,要么犧牲處理效率,而前者意味著昂貴,后者意味著低能。另一方面,巨大的數據量需要龐大的存儲空間,所以現在主流的DV仍使用磁帶,因為即使采用高壓縮比的MPEG-4格式壓縮,512MB的存儲卡也只能存儲十幾分鐘的高精度錄像。
第二點:光電系統的配合。拍攝單張照片時可以預先變焦、對焦,精確是第一要求,為了精確甚至可以舍棄一點速度。拍攝動態圖像時,變焦、對焦與圖像拍攝同時進行,要求光電系統的配合不但要準整,而且要快,甚至對“快”的要求超過了精度。所以,DC、DV兩者對光電系統配合的要求是不同的,很難兩邊兼顧。因此,現在很多DC雖然能夠拍攝錄像短片,卻不能在拍攝中途進行變焦操作,許多低端機型甚至在錄像開始后對焦距離也鎖定了。
DV當作DC的難點首先要考慮的仍是分辨率,由于人們視覺感受的不同,對動態圖像精度的要求遠比靜態圖像低得多,標準PAL制式和NTSC制式的視頻信號,如果換算成像素來表示的話,單幅畫面的精度都不足30萬像素,VGA級(640×480,30萬像素)的視頻信號,已經算是高精度了,即使高清晰電視HDTV,單幅畫面也不過200萬像素(1920×1080像素),所以目前主流的DV仍是80萬像素。而就DC而言,目前300萬像素的機型,已經逐步退出主流市場,家用產品已經邁入500萬像素=500 萬像素,最大照片打印尺寸可達 50×75 厘米 (20×30 英寸)—柯達官方網站的數據—應該是夠用了。
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數碼相機類型有什么區別?
劃分數碼相機的類型可以根據價位,還有一些其他特性。前幾年,有兩種類型的數碼相機。一種是全集成式數碼相機;另一種是采用了傳統鏡頭的數碼相機。現在,正在研制一種新型數碼相機,它看起來更像攝像機。這種新型數碼相機裝有一套復雜的靜止拍攝系統。還有些數碼相機,能拍攝一段較短的錄象(只有幾秒鐘)而不僅僅是單幅的靜止圖像。 目前數碼相機的分類方法有多種,也有些雜亂:例如按圖像傳感器分類,數碼相機可以分為線陣CCD相機、面陣CCD相機和CMOS相機;根據對計算機的依附程度分類,數碼相機可以分為脫機型相機和聯機型相機;按結構分類,數碼相機可以分為簡易型相機、單反型相機和后背型相機;根據價位來分類,數碼相機可分為低檔相機(低檔數碼相機價格在500美元左右,分辨率較低,一般只有400×300或者更低,功能較少。)、中檔相機(中檔相機,主要面向計算機圖像的設計開發人員或要求較高的消費者,價格在500美元到2000美元之間。分辨率可到640×480或者1024×768或更高。中檔相機功能較多,比如:有伸縮鏡頭,支持PCMICA存儲卡,有LCD顯示屏。)和高檔相機(高檔數碼相機也就是專業級的數碼相機,分辨率可達4096×4096或者更高,價格在2000美元以上。這類相機價格很貴,一般要好幾千美元,有的甚至超過30000美元。);根據接口分類,數碼相機可分為PP相機、USB相機PCI相機;依據使用對象來分類,數碼相機可分為家用型相機、商用型相機和專業型相機……
數碼相機CCD和CMOS區別在哪?
區別是成像模式不同.就象我們過去的膠片一樣是靠’鹵化銀’記憶影像… CMOS成像要比CCD更細膩了一些…
什么是CCD相機
CCD相機 安全防范系統中,圖像的生成當前主要是來自CCD相機,CCD是電荷耦合器件(chargecoupleddeice)的簡稱,它能夠將光線變為電荷并將電荷存儲及轉移,也可將存儲之電荷取出使電壓發生變化,因此是理想的CCD相機元件,以其構成的CCD相機具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗震動和撞擊之特性而被廣泛應用.
數碼相機 CCD和CMOS的區別,優缺點? 現在CMOS的技術這么樣了?
CCD——英文Charge Couple Device的縮寫,中文名稱“電荷耦合器件”。
CMOS——英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的縮寫,中文名稱為“互補金屬氧化物半導體”。
CCD技術成熟,成像質量好,畢竟它是現在應用的最廣泛的成像元件,優點在于
1)CCD從一開始就是為圖像而生。CCD從根本上說,就是采用為圖像和電荷傳輸優化設計的制造技術。這種技術,保證了CCD的性能不會因為減小像素尺寸,而發生降低。這種專用技術的應用,當然也造成了CCD的一大劣勢--不能集成其他圖像處理功能到這塊傳感器上。
2)CCD傳感器從根本上避免了由于像素竄擾產生的fixed-pattern noise (固定圖樣噪聲,FPN),以及temporal noise(暫時噪聲)。而這兩種噪音在CMOS上是永遠不能避免的。
但它也有其缺點:
1)耗電量大。早期的數碼相機有“電老虎”的“美譽”,主要原因之一便來自CCD。雖然現在采用低溫多晶硅顯示屏等低能耗的部件在一定程度上降低了相機的功率,但CCD依然是數碼相機的耗電大戶——CCD從數碼相機一開機便隨時保持著工作狀態,更是無謂地消耗大量的電能。
2) 工藝復雜,成本較高。CCD復雜的結構決定了它制造工藝的復雜性,因而到目前為止,CCD還只有為數不多的幾家電子產業巨頭能生產。
3)像素提升難度大。CCD前兩個缺點也直接導致了這一個缺點,CCD像素提升無非是通過兩個途徑:第一,保持感光元件單位面積不變而增大CCD面積,在大面積CCD上集成更多的感光元件。但是這種方式會導致CCD成品率降低,制造成本更高,功耗更大,在民用領域這是不現實的;第二,縮小感光元件單位面積,在現有水平的CCD面積上集成更多感光元件。但是這種方法會減少感光元件的單位感光面積,降低CCD整體的靈敏度和動態范圍,影響畫質。
CMOS在最近幾年的發展速度相當不錯,大有與CCD分庭抗爭之勢——就連目前最頂級的DSLR(單鏡頭反光數碼相機)柯達(Kodak)DCS 14n與佳能(Canon) EOS 1Ds均是采用CMOS成像。
相比CCD,CMOS有幾個最突出的優點:
1) 價格低廉,制造工藝簡單。CMOS可以利用普通半導體生產線進行生產,不象CCD那樣要求特殊的生產工藝,所以制造成本低得多。而且CMOS尺寸與成品率都不如CCD有很多限制。
2)耗電量低。雖然CMOS的濾鏡布局與CCD差別不大,但在感光單元的電路結構上卻有很大差別。CMOS每個感光元件都具備獨立的電荷/電壓轉換電路,可將光電轉換后的電信號獨立放大輸出——這比起CCD將所有的信號全部收集起來再放大輸出,速度快了很多。而且CMOS的感光元件只在感光成像時才會工作,所以比CCD更省電。但CMOS同樣存在缺點,如果在使用數碼相機時成像動作較多,那么CMOS在頻繁的啟動過程中會因為多變的電流而產生熱量,導致雜波并影響畫質。
3)便于集成。通過CMOS工藝可以方便地做出具有緩存、像素級圖像處理、A/D、D/A集成的SoC方案。CCD結構和原理上不允許這么做。
4)CMOS圖像傳感器結構上便于采用高速的并行讀取體系。就像今年IEEE一個會議上,SONY發布了連拍速度高達60FPS的CMOS傳感器。從讀取架構上看,CMOS具有決定性的優勢。由于CCD原理、結構的限制,它不能采用這種并行的讀取架構,只能另辟蹊徑。
數碼相機的CCD與CMOS有什么區別?
數碼相機CCD和CMOS的區別
有鑒于許多網友詢問 CCD 與 CMOS 的主要差別。我們暫時撇開復雜的技術文字,透過簡單的比較來看這兩種不同類型,作用相同的影像感光元件。
不管,CCD 或 CMOS,基本上兩者都是利用矽感光二極體(photodiode)進行光與電的轉換。這種轉換的原理與各位手上具備“太陽電能”電子計算機的“太陽能電池”效應相近,光線越強、電力越強;反之,光線越弱、電力也越弱的道理,將光影像轉換為電子數字信號。
比較 CCD 和 CMOS 的結構,ADC的位置和數量是最大的不同。簡單的說,按我們在上一講“CCD 感光元件的工作原理(上)”中所提之內容。CCD每曝光一次,在快門關閉后進行像素轉移處理,將每一行中每一個像素(pixel)的電荷信號依序傳入“緩沖器”中,由底端的線路引導輸出至 CCD 旁的放大器進行放大,再串聯 ADC 輸出;相對地,CMOS 的設計中每個像素旁就直接連著 ADC(放大兼類比數字信號轉換器),訊號直接放大并轉換成數字信號。
兩者優缺點的比較
CCD CMOS
設計 單一感光器 感光器連接放大器
靈敏度 同樣面積下高 感光開口小,靈敏度低
成本 線路品質影響程度高,成本高 CMOS整合集成,成本低
解析度 連接復雜度低,解析度高 低,新技術高
噪點比 單一放大,噪點低 百萬放大,噪點高
功耗比 需外加電壓,功耗高 直接放大,功耗低
由于構造上的基本差異,我們可以表列出兩者在性能上的表現之不同。CCD的特色在于充分保持信號在傳輸時不失真(專屬通道設計),透過每一個像素集合至單一放大器上再做統一處理,可以保持資料的完整性;CMOS的制程較簡單,沒有專屬通道的設計,因此必須先行放大再整合各個像素的資料。
整體來說,CCD 與 CMOS 兩種設計的應用,反應在成像效果上,形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪點與耗電量等,不同類型的差異:
ISO 感光度差異:由于 CMOS 每個像素包含了放大器與A/D轉換電路,過多的額外設備壓縮單一像素的感光區域的表面積,因此 相同像素下,同樣大小之感光器尺寸,CMOS的感光度會低于CCD。
成本差異:CMOS 應用半導體工業常用的 MOS制程,可以一次整合全部周邊設施于單晶片中,節省加工晶片所需負擔的成本 和良率的損失;相對地 CCD 采用電荷傳遞的方式輸出資訊,必須另辟傳輸通道,如果通道中有一個像素故障(Fail),就會導致一整排的 訊號壅塞,無法傳遞,因此CCD的良率比CMOS低,加上另辟傳輸通道和外加 ADC 等周邊,CCD的制造成本相對高于CMOS。
解析度差異:在第一點“感光度差異”中,由于 CMOS 每個像素的結構比 CCD 復雜,其感光開口不及CCD大, 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時,CCD感光器的解析度通常會優于CMOS。不過,如果跳脫尺寸限制,目前業界的CMOS 感光原件已經可達到1400萬 像素 / 全片幅的設計,CMOS 技術在量率上的優勢可以克服大尺寸感光原件制造上的困難,特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。
噪點差異:由于CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器,如果以百萬像素計,那么就需要百萬個以上的 ADC 放大器,雖然是統一制造下的產品,但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在,很難達到放大同步的效果,對比單一個放大器的CCD,CMOS最終計算出的噪點就比較多。
耗電量差異:CMOS的影像電荷驅動方式為主動式,感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出;但CCD卻為被動式, 必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特(V)以上的水平,因此 CCD 還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度,高驅動電壓使 CCD 的電量遠高于CMOS。
盡管 CCD 在影像品質等各方面均優于CMOS,但不可否認的CMOS具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。 由于數碼影像的需求熱烈,CMOS的低成本和穩定供貨,成為廠商的最愛,也因此其制造技術不斷地改良更新,使得 CCD 與 CMOS 兩者的差異逐漸縮小 。新一代的CCD朝向耗電量減少作為改進目標,以期進入照相手機的行動通訊市場;CMOS系列,則開始朝向大尺寸面積與高速影像處理晶片統合,藉由后續的影像處理修正噪點以及畫質表現, 特別是 Canon 系列的 EOS D30 、EOS 300D 的成功,足見高速影像處理晶片已經可以勝任高像素 CMOS 所產生的影像處理時間與能力的縮短;另外,大尺寸全片幅則以 Kodak DCS Pro14n、DCS Pro/n、DCS Pro/c 這一系列的數碼機身為號召,CMOS未來跨足高階的影像市場產品,前景可期。
數碼相機CMOS鏡頭和CCD鏡頭有什么區別?哪一種鏡頭是首選?
普通消費級應該選CCD鏡頭,高檔單反相機很多采用CMOS的鏡頭!目前高檔數碼相機選CCD和CMOS做感光元器件的都有啊!!!說到CCD的尺寸,其實是說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是數碼相機用來感光成像的部件,相當于光學傳統相機中的膠卷。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;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時,會將電荷反應在組件上,整個CCD上的所有感光組件所產生的信號,就構成了一個完整的畫面。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;傳統的照相機膠卷尺寸為35mm,35mm為對角長度,35mm膠卷的感光面積為36nbsp;xnbsp;24mm。換算到數碼相機,對角長度約接近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23.7nbsp;xnbsp;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36nbsp;xnbsp;24mm,達到了35mm的面積,所以成像也相對較好。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;現在市面上的消費級數碼相機主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。CCD/CMOS尺寸越大,感光面積越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300萬像素相機效果通常好于1/2.7英寸的400萬像素相機(后者的感光面積只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,但這也會導致單個像素的感光面積縮小,有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同時想維持現有的圖像質量,就必須在至少維持單個像素面積不減小的基礎上增大CCD/CMOS的總面積。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比較困難,成本也非常高。因此,CCD/CMOS尺寸較大的數碼相機,價格也較高。感光器件的大小直接影響數碼相機的體積重量。超薄、超輕的數碼相機一般CCD/CMOS尺寸也小,而越專業的數碼相機,CCD/CMOS尺寸也越大。其實,CCD也有兩種:全幀(fullnbsp;frame)的和隔行(interline)的。這兩種CCD的性能區別非常大。總的來說,全幀的CCD性能最好。其次是隔行的CCD。CMOS的綜合性能最差。fullnbsp;framenbsp;CCD最突出的優勢是分辨率和動態范圍。最弱的地方就是貴,耗電。CMOS最差的地方是分辨率,動態范圍和噪聲。優勢就是便宜,省電。interlinenbsp;CCD比CMOS強的地方在于噪聲。總的來說,兩種CCD的顏色還原都比CMOS強。現在一般的消費級數碼相機,在宣傳上都不說是Fullnbsp;framenbsp;CCD還是Interlinenbsp;CCD。當然多數都是后者。專業級的數碼相機,肯定是前者。所以,Fullnbsp;framenbsp;CCDnbsp;和Interlinenbsp;CCD間的區別,都存在于專業級數碼相機和消費級機之間。當然,專業級數碼相機彩用的大面積CCD帶來的好處更突出CCD:電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Chargenbsp;Couplednbsp;Device),它使用一種高感光度的半導體材料制成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器芯片轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,并借助于計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產生的信號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;CCD和傳統底片相比,CCD更接近于人眼對視覺的工作方式。只不過,人眼的視網膜是由負責光強度感應的桿細胞和色彩感應的錐細胞,分工合作組成視覺感應。nbsp;CCD經過長達35年的發展,大致的形狀和運作方式都已經定型。CCD的組成主要是由一個類似馬賽克的網格、聚光鏡片以及墊于最底下的電子線路矩陣所組成。目前有能力生產CCDnbsp;的公司分別為:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji,三星和Sharp等。CMOS:互補性氧化金屬半導體CMOS(Complementarynbsp;Metal-Oxidenbsp;Semiconductor)和CCD一樣同為在