感光元件是數碼相機的核心,也是最關鍵的技術。數碼相機的發展道路,可以說就是感光元件的發展道路。數碼相機的核心成像部件有兩種:一種是廣泛使用的ccd(電荷耦合)元件;另一種是cmos(互補金屬氧化物半導體)器件。與傳統相機相比,傳統相機使用“膠卷”作為其記錄信息的載體,而數碼相機的“膠卷”就是其成像感光元件,感光元件就是數碼相機的不用更換的“膠卷”而且是與相機一體,所以稱為是數碼相機的心臟很確切。
電荷藕合器件圖像傳感器ccd(charge coupled 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,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。
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,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 ccd 的公司分別為:sony、philps、kodak、matsushita、fujifilm和sharp,大半是日本廠商。
互補性氧化金屬半導體cmos(complementary metal-oxide semiconductor)和ccd一樣同為在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。然而,cmos的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使cmos在處理快速變化的影像時,由于電流變化過于頻繁而會產生過熱的現象。
兩種感光元件的不同之處
由兩種感光元件的工作原理可以看出,ccd的優勢在于成像質量好,但是由于制造工藝復雜,只有少數的廠商能夠掌握,所以導致制造成本居高不下,特別是大型ccd,價格非常高昂。同時,這幾年來,ccd從30萬像素開始,一直發展到萬,像素的提高已經到了一個極限。
在相同分辨率下,cmos價格比ccd便宜,但是cmos器件產生的圖像質量相比ccd來說要低一些。到目前為止,市面上絕大多數的消費級別以及高端數碼相機都使用ccd作為感應器;cmos感應器則作為低端產品應用于一些攝像頭上,若有哪家攝像頭廠商生產的攝像頭使用ccd感應器,廠商一定會不遺余力地以其作為賣點大肆宣傳,甚至冠以“數碼相機”之名。一時間,是否具有ccd感應器變成了人們判斷數碼相機檔次的標準之一。
來源:電子工程網
以上是網絡信息轉載,信息真實性自行斟酌。