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《數(shù)碼相機(jī)根據(jù)光電轉(zhuǎn)換器件的不同分為那幾類.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、1、數(shù)碼相機(jī)根據(jù)光電轉(zhuǎn)換器件的不同分為那幾類?答:數(shù)碼相機(jī)與使用膠卷的傳統(tǒng)相機(jī)的最大不同,是數(shù)碼相機(jī)采用光電轉(zhuǎn)換器件“感光”成像,而不同于膠卷感光成像?,F(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)用的光電轉(zhuǎn)換器件有CCD和CMOS兩大類。?????CCD為“電荷耦合器件”英文Charge?Couple?Device的縮寫。????CMOS為“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”英文Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor的縮寫。CMOS成像芯片用于數(shù)碼相機(jī)始于1997年。2、既然CCD與CMOS都是感光傳感器,
2、為何價(jià)格如此懸殊,它們之間到底有何區(qū)別?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?yàn)镃MOS結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,與現(xiàn)有的大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝相同,從而生產(chǎn)成本可以降低。從原理上,CMOS的信號(hào)是以點(diǎn)為單位的電荷信號(hào),而CCD是以行為單位的電流信號(hào),前者更為敏感,速度也更快,更為省電。現(xiàn)在高級(jí)的CMOS并不比一般CCD差,但是CMOS工藝還不是十分成熟,普通的?CMOS?分辨率低而成像較差,太容易出現(xiàn)雜點(diǎn)。這主要是因?yàn)樵缙诘脑O(shè)計(jì)使CMOS在處理快速變化的影像時(shí),由于電流變化過
3、于頻繁而會(huì)產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象。????目前的情況是,許多低檔入門型的數(shù)碼相機(jī)使用廉價(jià)的低檔CMOS芯片,成像質(zhì)量比較差。普及型、高級(jí)型及專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)使用不同檔次的CCD,個(gè)別專業(yè)型或準(zhǔn)專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)使用高級(jí)的CMOS芯片。代表成像技術(shù)未來發(fā)展的X3芯片實(shí)際也是一種CMOS芯片。3、什么是超級(jí)CCD?答:傳統(tǒng)彩色CCD感光單元及濾色鏡的排列是方形的,以G-R-G-B型CCD為例,可以簡(jiǎn)單的理解為4個(gè)感光單元的中心點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)“像素點(diǎn)”,這樣,每個(gè)感光單元的光值都是復(fù)用的,使用了4次(邊緣部位除外),每4個(gè)感光
4、單元計(jì)算出4個(gè)像素。在超級(jí)CCD上,感光單元的排列是交叉的,即每三個(gè)感光單元的中心構(gòu)成一個(gè)“像素點(diǎn)”。這種計(jì)算方法,每個(gè)感光單元的光值復(fù)用了6次,感光單元又只有3類,所以,雖然感光單元沒有增加,產(chǎn)生的像素?cái)?shù)卻多了一倍。????應(yīng)該說,這種計(jì)算方法,是相當(dāng)科學(xué)的,并沒有故弄玄虛,但由于光值仍然是復(fù)用的,說它因排列方式的改變而比傳統(tǒng)CCD提高了成像銳度是沒有根據(jù)的。4、關(guān)于CCD逐行掃描與隔行掃描的區(qū)別?答:隔行、逐行只是數(shù)據(jù)處理方式的不同,隔行技術(shù)源于早期電視技術(shù),是先提取奇數(shù)行的數(shù)據(jù)形成圖像輪廓,再用偶
5、數(shù)行數(shù)據(jù)補(bǔ)充,因那時(shí)的技術(shù)限制,數(shù)據(jù)處理速度跟不上,就采取隔行方式,用于連續(xù)圖像,可以先把畫面輪廓送到觀眾面前。由于不是連續(xù)掃描,若成像過程中被攝體移動(dòng),就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位。????如果數(shù)據(jù)采集速度慢,逐行掃描的CCD拍攝動(dòng)體也會(huì)出現(xiàn)扭曲,反之,如果數(shù)據(jù)采集速度足夠快,隔行掃描也沒有什么問題,這一點(diǎn)可以從使用隔行掃描CCD的索尼?DSC-S70優(yōu)良的成像得到證實(shí),所以,盡管從技術(shù)層面來講逐行掃描CCD是好一些,但從日本的相關(guān)資料了解到,由于同樣大小CCD像素的不斷增加,CCD中傳送信號(hào)的通路無(wú)法適應(yīng)逐行掃描得
6、到的一次性的大量的數(shù)據(jù),會(huì)造成圖象處理速度的下降。因此在高像素的數(shù)碼相機(jī)中隔行掃描的技術(shù)的應(yīng)用越來越多。至于隔行掃描會(huì)造成的錯(cuò)位問題,已經(jīng)得到了解決,解決的辦法是利用機(jī)械快門的運(yùn)動(dòng)??紤]到其它因素對(duì)成像的影響遠(yuǎn)大于此,故個(gè)人用戶購(gòu)買數(shù)碼相機(jī)時(shí)完全可以不予重視CCD是隔行掃描還是逐行掃描。?5、為什么同樣像素的CCD面積大小不同呢?答:首先要區(qū)分成像的“像素”和物理的“感光單元”兩個(gè)概念,數(shù)字圖像的“像素”是無(wú)所謂面積的,它沒有物理尺寸,CCD構(gòu)成中有物理尺寸的是感光單元,它是將經(jīng)濾鏡過濾后的光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換
7、成電訊號(hào)的器件。數(shù)碼照片的“像素”和CCD的感光單元并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng),成像算法不同,對(duì)應(yīng)關(guān)系也不同,所以,相同分辨率(像素?cái)?shù))的CCD有面積大小之分。6、CCD面積對(duì)數(shù)碼相機(jī)成像質(zhì)量有什么影響?答:一般說來,如果分辨率相同,生產(chǎn)工藝相同,面積大的CCD成像效果更好一些,因?yàn)榇蟮某上衩娣e可以使用更大口徑、更長(zhǎng)焦距、更大通光量的鏡頭,降低對(duì)鏡頭分辨率的要求(對(duì)鏡頭畸變的要求更高了),減少光線干涉、衍射對(duì)成像的影響,提高信噪比。7、CCD的物理分辨率能代表CCD的成像質(zhì)量嗎?答:CCD的物理分辨率不能完全
8、代表CCD的成像質(zhì)量,影響成像質(zhì)量的因素很多。每個(gè)感光單元感光時(shí)的噪音干擾、電源干擾、數(shù)據(jù)隨機(jī)分散性、濾色鏡的色純度等等,都會(huì)影響成像的質(zhì)量,需要專門的電路設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)以及工藝控制來解決。8、什么是插值像素?它能代表CCD實(shí)際像素嗎??答:?“插值”最初是電腦的術(shù)語(yǔ),后來引用到數(shù)碼圖像上來。圖像放大時(shí),像素也相應(yīng)地增加,但這些增加的像素從何而來?“插值”程序會(huì)自動(dòng)選擇信息較好的像素作為增加的像素,而并非只使用臨近的像素,所以在放大圖像時(shí),