內(nèi)容提要:【ccd相機和數(shù)碼相機區(qū)別】 熱度:269
通常來說,可以根據(jù)相機最基礎(chǔ)的感光元件要素的不同,將其進行區(qū)分。感光元件是將進入鏡頭的光轉(zhuǎn)化為模擬電信號的電子元件,其自身是黑白的,但可以以讓光線通過原色濾鏡和補色濾鏡的方式來還原景物的色彩。
一般來說,數(shù)碼單反相機的感光元件可以分為兩種,一種是CCD,另一種則是CMOS。我們通常將使用這兩種感光元件的相機分別稱為CCD相機和CMOS相機(即我們常說的數(shù)碼相機)。今天這篇文章我們就來詳細講講CCD相機和數(shù)碼相機之間的區(qū)別。
一、元件原理不同
CCD的全稱為Charge coupled Device,中文譯為電荷耦合元件,是一種半導(dǎo)體器件。CMOS的全稱為Complementary metal-Oxide-Semiconductor,全稱譯為互補金屬氧化物半導(dǎo)體,是由電壓控制的一種放大器件。一般來說,因為CMOS制作成本較低,市場上的大部分相機多采用CMOS制成數(shù)碼相機。
二、成像過程不同
CCD相機和數(shù)碼相機都是通過感光元件上的數(shù)百萬個像素點把光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,從而生成畫面,其光電轉(zhuǎn)換原理相同。
但是在信號讀出過程方面,CCD相機由于其本身只有少數(shù)可統(tǒng)一讀出的輸出節(jié)點,所以信號輸出非常一致;而在數(shù)字芯片中,每個像素都有自己的信號放大器進行充壓轉(zhuǎn)換,信號輸出一致性較差。
并且,相較于CCD相機,雖然數(shù)碼相機由于數(shù)字芯片中每個像素放大器的帶寬較低導(dǎo)致使用功耗更低,但百萬級放大器的不一致性帶來了更高的固定噪聲。所以總的來說,鑒于CCD相機與數(shù)碼相機成像過程的不同,二者在功耗和噪聲方面也具有一定的差異。
三、成像速度不同
CCD相機一般采用光敏輸出,只能按系統(tǒng)的規(guī)定程序依次輸出,成像速度較慢。而數(shù)碼相機的數(shù)字碼則是由多個充電電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)共同控制,讀出速度要快上不少,成像速度較快,因此幀數(shù)在500fps以上的高速相機大多是數(shù)碼相機。
四、成像效果不同
相較而言,CCD相機色彩還原性較優(yōu)質(zhì),芯片動態(tài)范圍較大,相機靈敏度高,成像效果對外界打光的依賴比CMOS芯片低,適合拍攝靜止或運動物體;而CMOS數(shù)碼相機在拍攝運動中物體時會產(chǎn)生拖影,且圖像會變形,色彩還原性較弱,芯片動態(tài)范圍較小,靈敏度較低,但在光照充足的情況下,也能取得較好的圖像效果,更適合拍攝靜止的物體。
五、制造工藝不同
在制造工藝方面,CCD中的電路和器件集成在半導(dǎo)體單晶材料上,工藝復(fù)雜。世界上只有極少數(shù)的CCD廠商能輸出模擬電信號,并且CCD相機還需要提供三套不同電壓的電源同步時鐘控制電路,集成度很低。
而CMOS集成在一種叫作金屬氧化物的扁平單片材料上,可以將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器和控制器集成到一個芯片中,只需一個芯片就可以實現(xiàn)相機的所有基本功能。因此,從制造工藝來講,CMOS的工藝更簡單易發(fā)展,成本也更低,在數(shù)碼單反相機市場的應(yīng)用也就越廣泛。
總結(jié)來說,出于相機原理、成像過程、成像速度、成像效果與制作工藝等方面的不同,以及相機技術(shù)發(fā)展的因素,CMOS組成的數(shù)碼相機在相機市場擁有更高的占有率,適合大多數(shù)人使用。而CCD相機的適用環(huán)境則較為極端,在專業(yè)天文方面或者作為新手學(xué)生黨的入門使用方面應(yīng)用更廣。