CCD与CMOS的区别和摄像机知识
CCD与CMOS的区别2008-07-01 10:17CCD
F:CCD（Charge Coupled Device）电荷藕合器件图像传感器,它使用一种高感光度的半导体材料制成。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”。他们分别由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产CCD 的公司分别为：SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。
A:CCD能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD的优势在于画质锐利，色彩真实。
B: 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，“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“分色滤色片”，一般是RGB原色分色法，几乎所有人类眼睛可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，这说明RGB 分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。第三层“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。
3CCD
单ＣＣＤ摄像机是指摄像机里只有一片ＣＣＤ并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用ＣＣＤ上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片ＣＣＤ同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题，便出现了３ＣＣＤ摄像机。３ＣＣＤ，顾名思义，就是一台摄像机使用了３片ＣＣＤ。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片ＣＣＤ接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个３ＣＣＤ系统。和单ＣＣＤ相比，由于３ＣＣＤ分别用３个ＣＣＤ转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单ＣＣＤ来的自然，亮度以及清晰度也比单ＣＣＤ好。但由于使用了三片ＣＣＤ，３ＣＣＤ摄像机的价格要比单ＣＣＤ贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用３ＣＣＤ。
CMOS
F:CMOS（Comple-mentary Metal-Oxicle-Semiconductor，互补金属氧化物半导体集成电路影像传感器），CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
A: CMOS芯片几乎可以将数码相机所需的全部捕获功能集成到一块芯片上，它甚至可以将模数转换控制芯片集成在一起，因此极大的提高了捕获速度，此外，CMOS还更加省电，其功耗仅相当于CCD功耗的1/8。与CCD相比，CMOS最明显的优势是集成度高、功耗小、生产成本低、容易与其他芯片整合。
B:
3CMOS
3CMOS的数码摄像机的优势在于把光源分解为“红、绿、蓝”三原色，然后再将三原色光分别经过三块独立的CMOS影像感应器进行处理，无形中增强了每片CMOS的工作能力，使得颜色的准确程度及影像质量都要强于单片CMOS。由此可以看出，从成像来看，3CMOS 比单CMOS有着更好的效果。
相机ccd和cmos的区别以及面积大小的分别
传统相机使用“胶片”作为其记录信息的载体，而数码相机是依靠感光元件来记录图像信息的。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。纵观数码相机的发展，从最早的几十万像素到现在的上千万像素，可以说就是感光元件的发展道路。目前数码相机的感光元件一共有两种：一种是广泛用于消费类相机的CCD（电荷耦合器件），另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）。
CCD
Charge Coupled Device，中文为电荷藕合器件图像传感器，简称CCD。CCD由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
目前有能力制作CCD的多为日本厂商，以索尼为首，接下来是富士、柯达等。各厂商之间也存在着设计和制造上的差异，当然主要还是和CCD产品定位有关系。我们也不能一概而论说某个厂商的CCD产品不如别人的，但从各自的定位来看，我们还是能够分析出一些各家CCD的特点：
索尼：大而全的图像传感器设计和生产商，早年遭遇大范围的“CCD门”事件，但毕竟家大业大，所幸没有造成巨大的损伤。目前包括尼康、宾得等很多相机品牌都是采用的索尼CCD。
富士：另辟蹊径的采用蜂窝状排列的CCD设计，也就是我们所说的SuperCCD。它的定位在中高端市场，不过仅仅在富士旗下的一些中高端相机上有采用。所以并不向索尼那么大而全。
松下、三星和柯达也都是一直坚持图像传感器的研发制造，产品也都是各有特色，特别是柯达，以严谨的色彩还原闻名。只可惜现在的柯达已经大不如从前，相机研发上也不在想过去那么积极。
CMOS
Complementary Metal-Oxide Semiconductor，中文为互补性氧化金属半导体，简称CMOS。在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P （带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
目前，在个大单反厂家的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，高动态范围CMOS 器件已经出现，这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要，使之接近、甚至超越了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS 感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。
市面上大部分专业单反相机的感光元件都已经从CCD发展到了CMOS，相信在不久的将来CMOS完全可以成为主流的感光器。目前采用CMOS传感器的主要为几大厂商的高端单反产品，以佳能全系列单反为首，接下来是尼康高端、宾得高端、索尼高端等。
现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。感光元件尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。理论上讲，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%)。在不改变感光元件尺寸的前提下，一味的增加像素，会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。如果在增加感光元件像素的同时想要得到较好的图像质量，那就必须增大感光元件的总面积。
超薄、超轻的数码相机一般感光元件的尺寸也小，而越专业的单反数码相机，感光元件的尺寸也越大。这就说明了为什么同样是千万像素的相机，单反的效果要好于消费类长焦很多很多。影响图像的质量的因素很多，CCD仅占了一部分。镜头以及通过CCD输出的电信号形成图像的电路的性能等也能够影响到相机的画质。