內(nèi)容提要:【ccd相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)區(qū)別】 熱度:269
通常來說,可以根據(jù)相機(jī)最基礎(chǔ)的感光元件要素的不同,將其進(jìn)行區(qū)分。感光元件是將進(jìn)入鏡頭的光轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào)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(bǔ)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(jī)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(jī)分別稱為CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)(即我們常說的數(shù)碼相機(jī))。今天這篇文章我們就來詳細(xì)講講CCD相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)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(bǔ)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?yàn)镃MOS制作成本較低,市場(chǎng)上的大部分相機(jī)多采用CMOS制成數(shù)碼相機(jī)。
二、成像過程不同
CCD相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)都是通過感光元件上的數(shù)百萬個(gè)像素點(diǎn)把光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),從而生成畫面,其光電轉(zhuǎn)換原理相同。
但是在信號(hào)讀出過程方面,CCD相機(jī)由于其本身只有少數(shù)可統(tǒng)一讀出的輸出節(jié)點(diǎn),所以信號(hào)輸出非常一致;而在數(shù)字芯片中,每個(gè)像素都有自己的信號(hào)放大器進(jìn)行充壓轉(zhuǎn)換,信號(hào)輸出一致性較差。
并且,相較于CCD相機(jī),雖然數(shù)碼相機(jī)由于數(shù)字芯片中每個(gè)像素放大器的帶寬較低導(dǎo)致使用功耗更低,但百萬級(jí)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(jī)與數(shù)碼相機(jī)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(jī)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(jī)的數(shù)字碼則是由多個(gè)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(jī)大多是數(shù)碼相機(jī)。
四、成像效果不同
相較而言,CCD相機(jī)色彩還原性較優(yōu)質(zhì),芯片動(dòng)態(tài)范圍較大,相機(jī)靈敏度高,成像效果對(duì)外界打光的依賴比CMOS芯片低,適合拍攝靜止或運(yùn)動(dòng)物體;而CMOS數(shù)碼相機(jī)在拍攝運(yùn)動(dòng)中物體時(shí)會(huì)產(chǎn)生拖影,且圖像會(huì)變形,色彩還原性較弱,芯片動(dòng)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(hào),并且CCD相機(jī)還需要提供三套不同電壓的電源同步時(shí)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(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器和控制器集成到一個(gè)芯片中,只需一個(gè)芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的所有基本功能。因此,從制造工藝來講,CMOS的工藝更簡(jiǎn)單易發(fā)展,成本也更低,在數(shù)碼單反相機(jī)市場(chǎng)的應(yīng)用也就越廣泛。
總結(jié)來說,出于相機(jī)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(jī)技術(shù)發(fā)展的因素,CMOS組成的數(shù)碼相機(jī)在相機(jī)市場(chǎng)擁有更高的占有率,適合大多數(shù)人使用。而CCD相機(jī)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。