CCD尺寸是什麼

    說到CCD的尺寸,其實是說感光器件的面積大小,這裡就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積越大,也即CCD/CMOS面積越大,捕穫的光子越多,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,相當於光學傳統相機中的菲林。

  CCD上感光元件的表面具有儲存電荷的能力,並以矩陣的方式排列。當其表面感受到光線時,會將電荷反應在元件上,整個CCD上的所有感光元件所產生的信號,就構成了一個完整的畫面。

  如果分解CCD,你會發現CCD的結構為三層,第一層是“微型鏡頭”,第二層是“分色濾色片”以及第三層“感光層”。

佳能單反相機傳感器尺寸差別 

第一層“微型鏡頭”

  我們知道,數碼相機成像的關鍵是在於其感光層,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質下降。這一層“微型鏡頭”就等於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口面積而決定,而改由微型鏡片的表面積來決定。

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,另一個則是CMYK補色分色法這兩種方法各有優缺點。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,幾乎所有人類眼鏡可以識別的顏色,都可以透過紅、綠和藍來組成,而RGB三個字母分別就是Red, Green和Blue,這說明RGB分色法是透過這三個通道的顏色調節而成。再說CMYK,這是由四個通道的顏色配合而成,他們分別是青(C)、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業中,CMYK更為適用,但其調節出來的顏色不及RGB的多。

  原色CCD的優勢在於畫質銳利,色彩真實,但缺點則是噪聲問題。因此,大家可以注意,一般採用原色CCD的數碼相機,在ISO感光度上多半不會超過400。相對的,補色CCD多了一個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解析度,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濾色層的光源轉換成電子信號,並將信號傳送到影像處理晶片,將影像還原。

  傳統的照相機菲林尺寸為35mm,35mm為菲林的寬度(包括齒孔部分),35mm菲林的感光面積為36 x 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23.7 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。

  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於1/2.7英寸的400萬像素相機(後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品質,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加工製造比較困難,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。

CCD/CMOS尺寸一覽表(點擊放大查看原圖)
CCD/CMOS尺寸一覽表(點擊放大查看原圖)

CCD(CMOS)的真實尺寸?

   在數碼相機性能規格表中用英寸表示並不是CCD的真實尺寸,但可以使用一個簡單而實用的方法求得CCD的真實尺寸。鏡頭的真實焦距與相當(等效)焦距在數碼相機或使用說明書上一般都會列出,而相當於35mm照相機的焦距與真實焦距之比,即為35mm照相機的畫幅對角線尺寸與CCD的實際對角線長度比,由此可以方便計算出CCD的真實尺寸。

  舉例說明,松下LX2(有效像素1020萬)輕便數碼相機使用1/1.65英寸CCD,鏡頭的相當焦距為28-112mm,真實焦距為6.3-25.2mm,兩者的比例4.44,35mm照相機的畫幅尺寸為24x36mm,對角線長43.2mm,43.2/4.44=9.72mm,這就是1/1.65英寸CCD有效對角線長度,換算成畫幅橫縱比4/3,可求得真實尺寸為7.38x5.54mm。松下LX2相機CCD有效感光成像面積僅為全幅尺寸的二十分之一,為APS—C畫幅尺寸的九分之一。

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