词条 | super CCD |
释义 | SUPER CCD使用了一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,并且单位像素的面积要比传统的CCD图像传感器大。将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间,光线集中的效率比较高,效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。 SUPER CCDSUPER CCD是由富士公司独家推出的,它并没有采用常规正方形二极管,而是使用了一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,并且单位像素的面积要比传统的CCD大。将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间,光线集中的效率比较高,效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。富士公司宣称,SUPER CCD可以实现相当于ISO 800的高感度,信噪比比以往增加30%左右,颜色的再现也大幅改善,电量消耗减少了许多。富士公司宣称SUPER CCD可与多40%像素的传统CCD的分辨率相媲美, SUPRE CCD打破了以往CCD有效像素小于总像素的金科玉律,可以在240万像素的SUPER CCD上输出430万像素的画面来。因此,富士公司和他们的SUPER CCD一推出即在业界引起了广泛的关注。 CCD在传统CCD上为了增加分辨率,大多数数码相机生产厂商对民用级产品采取的办法是不增大CCD尺寸,降低单位像素面积,增加像素密度。我们知道单位像素的面积越小,其感光性能越低,信噪比越低,动态范围越窄。因此这种方法不能无限制地增大分辨率。如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率,只会引起图象质量的恶化。但如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图象质量,就必须在至少维持单位像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。但目前更大尺寸CCD加工制造比较困难,成品率也比较低,因此成本也一直降不下来。 SUPER CCD与CCD的区别传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管,原有的控制信号路径被取消了,只需要一个方向的电量传输路径即可,感光二极管就有更多的空间。SUPER CCD在排列结构上比普通CCD要紧密,此外像素的利用率较高,也就是说在同一尺寸下,SUPER CCD的感光二极管对光线的吸收程度也比较高,使感光度、信噪比和动态范围都有所提高。 那为什么SUPER CCD的输出像素会比有效像素高呢?我们知道CCD对绿色不很敏感,因此是以G-B-R-G来合成。各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用,因此图象质量与理想状态有一定差距,这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。而SUPER CCD通过改变像素之间的排列关系,做到了R、G、B像素相当,在合成像素时也是以三个为一组。因此传统CCD是四个合成一个像素点,其实只要三个就行了,浪费了一个,而SUPER CCD就发现了这一点,只用三个就能合成一个像素点。也就是说,CCD每4个点合成一个像素,每个点计算4次;SUPER CCD每3个点合成一个像素,每个点也是计算4次,因此SUPER CCD像素的利用率较传统CCD高,生成的像素就多了。 CCD图像传感器我们先来介绍下CCD传感器,CCD虽然成像质量好,但是成本高,使用中也比较费电。以前在摄像机都是标清的时代,应用在摄像机里的CCD图像传感器通常以十万像素为单位,比如40万像素的CCD,基本就是标清720*576分辨率了。随着高清数码摄像机普及,CCD的像素开始增多,但是还没有多少机型的CCD达到百万像素的时候,新的CMOS图像传感器开始大举占领图像传感器领域。 CDD镜头在很多摄像机或者摄像头中使用,CCD主要材质为硅晶半导体,基本原理类似CASIO计算机上的太阳能电池,透过光电效应,由感光元件表面感应来源光线,从而转换成储存电荷的能力。按照相机的原理简单的说,当CCD表面接受到快门开启,镜头进来的光线照射时, 即会将光线的能量转换成电荷,光线越强、电荷也就越多,这些电荷就成为判断光线强弱大小的依据。CCD元件上有通道线路,将这些电荷传输至放大解码原件,就能还原 所有CCD上感光元件产生的讯号,并构成了一幅完整的画面。相对于数码摄像机,又增加了电子快门,把连续的画面根据所记录的格式或特殊用途分解成所需的每秒25、30、60或更多个画面。 CMOS图像传感器CMOS对抗CCD的优势在于成本低,耗电需求少,便于制造, 可以与影像处理电路同处于一个晶片上。CMOS发展的很快,像素数量也增速很快,目前在摄像机领域使用的高端CMOS,很多都达到了1080*1920全高清分辨率。有些家用数码摄像机的CMOS像素数量也达到近1000万。管道内窥镜使用CMOS镜头尤其非常多的优点,较CCD来说,CMOS有成本低、省电的特点,随着成像质量不断提高,越来越广泛被使用在家用、专业甚至广播级的摄像机中。CMOS和CCD一样是在数码设备记录光线变化的半导体,外观上几乎无法分别。CMOS的制造技术和CCD 不同,比较接近一般电脑晶片。 对民用级的SUPER CCD来说,240万像素的民用级SUPER CCD无法达到其标称的430万输出像素。SUPER CCD对像素的利用率比CCD高33%,因此其输出像素也应该比CCD高33%。输出像素大概相当于320万(240×133%=320万)。而4900标称的输出尺寸是430万像素,是使用了插值技术。 |
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