本文目录
- ccd传感器有什么好处
- 传感器!CCD
- ccd传感器原理详细介绍
- 摄像头的传感器CMOS和CCD有什么区别
ccd传感器有什么好处
传感器简称CCD CCD的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积大小,CCD/CMOS面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件,相当于光学传统相机中的胶卷。 CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完整的画面。 如果分解CCD,你会发现CCD的结构为三层,第一层是“微型镜头”,第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。 第一层“微型镜头” 我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展CCD的采光率,必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片” CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念,RGB即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、绿和蓝来组成,而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue,这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及RGB的多。 原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400。相对的,补色CCD多了一个Y黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分影像的分辨率,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上 第三层:感光层 CCD的第三层是“感光片”,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原。 传统的照相机胶卷尺寸为35mm,35mm为对角长度,35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机,对角长度约接近35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中,很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm,达到了35mm的面积,所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有(感光面积从大到小排列)2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量,就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难,成本也非常高。因此,CCD/CMOS尺寸较大的数码相机,价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小,而越专业的数码相机,CCD/CMOS尺寸也越大。
传感器!CCD
“电子将会被移走用于产生数字图像”。这里电子不是移走而是移动,是沿着电路一个跟着运动,前面的移开后后面的会补上;
CCD传感器的电荷,源自光照,移走后才能再次接受光照;
CCD中的电荷是用来控制电流形成信号的,本身消耗很少。
ccd传感器原理详细介绍
【导读】对于ccd传感器来讲,似乎人们还不是太了解。其实它的英文全称是Charge Coupled Device,简称是ccd,中文名字也就是电荷藕合器件图像传感器。这种传感器是利用一种半导体材料制作而成的,这类半导体材料具有高感光度的特性。这种高感光度特性完全能够促使光线转变为电荷,然后利用一种叫做模数转换器芯片的东西,再把电荷转换成一种数字式的信号,从而完成工作。对于ccd传感器原理来说也是很巧妙的,下面就让小编来为您详细的介绍一下。 在导读里面我们简单地说了一下ccd传感器的运行过程。其实过程并未结束,上面提到传感器把电荷转变成为了电信号,然后还会对这种信号进行再压缩。通过压缩操作后会自动的保存在相机里面的闪速存储器里面,也可以设置成硬盘卡进行保存。ccd传感器这样我们就可以通过存储器与计算机相连,把相关数据传送给计算机了。在计算机里面我们可以根据自己想象的需求来进行各种的修改。我们现在知道了它的工作流程,那么对于它的原理又是怎么样的呢?下面就让小编详细的介绍一下。ccd传感器我们说作为一种光电的转换装置,CCD传感器可以说是新型的器件。它可以把光转换成电荷从而形成信号并对其信号进行保存。一旦对这个光电转换装置施加一定的时序脉冲的情况下,该器件所存储的相应的信号电荷就可以在CCD里面进行定向的传输,这样我们就可以实现了自扫描的操作。ccd传感器ccd传感器的组成部分包括光敏单元还有输入结构,再加上输出结构等各个器件。该传感器所具备的功能有光电转换,还有信息存贮以及延时等。该类型的传感器的集成度是相对较高的、而且功耗非常小。该类型的传感器不仅仅在摄像方面有很大的应用,另外在信号处理以及存贮这两个方面都会有比较不错的使用效果。我们说这类传感器在相应的图像传感器的使用方面,都有了很大的发展前景。ccd传感器的CCD有两种类型,即面阵还有线阵。对于面阵来说,它是一种将CCD像素进行排列,排成1个平面的相对器件;但是对于线阵来说,它是将CCD像素进行排列,排成1直线的相应器件。ccd传感器通过上面的简单介绍,相信大家对于ccd传感器的原理已经了解了。这类传感器的发展和研究将会不断的继续。
摄像头的传感器CMOS和CCD有什么区别
CCD与CMOS传感器区别:
1、灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器;
2、成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本。
除此之外,由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破50%的水平,因此,CCD传感器的成本会高于CMOS传感器;
3、分辨率差异:CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂,其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。
例如,目前市面上CMOS传感器最高可达到210万象素的水平(OmniVision的OV2610,2002年6月推出),其尺寸为1/2英寸,象素尺寸为4.25μm,但Sony在2002年12月推出了ICX452,其尺寸与OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率却能高达513万象素,象素尺寸也只有2.78mm的水平;
4、噪声差异:由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质;
5、功耗差异:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V。
因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。
举例来说,OmniVision近期推出的OV7640(1/4英寸、VGA),在 30 FPs的速度下运行,功耗仅为40mW;而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司去年推出了1/7英寸、CIF等级的产品,其功耗却仍保持在90mW以上,该公司近期将推出35mW的新产品,但仍与CMOS传感器存在差距,且仍处于样品阶段。
综上所述:CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器,而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCD与CMOS传感器技术的进步,两者的差异有逐渐缩小的态势。
例如,CCD传感器一直在功耗上作改进,以应用于移动通信市场(这方面的代表业者为Sanyo);CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足,以应用于更高端的图像产品,我们可以从以下各主要厂商的产品规划来看出一些端倪。
参考资料:百度百科-CMOS传感器
百度百科-CCD传感器