细谈相机感光器与成像质量
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从像素、感光元件与画质谈数码相机的优劣名词解释:像素:“像素”(Pixel)是用来计算数码影像的一种单位,一个像素通常被视为图像的最小完整采样。
如同胶片摄影的相片一样,数码影像也具有连续性的浓淡阶调,若把影像放大数倍,会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成,这些小方点就是“像素”(Pixel)。
感光元件:感光元件是数码相机的核心,也是最关键的技术。
数码相机的发展道路,可以说就是感光元件的发展道路。
数码相机的感光元件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。
与传统相机相比,感光元件就是数码相机不用更换的“胶卷”。
画质:就是画面质量。
包括锐度、解析度、对比度、宽容度、细节表现、噪点控制、色域范围、色彩纯度、色彩饱和度、色彩平衡等等的综合体现。
数码相机的发展进程,展现在大众面前最直观的一点就是像素的飞速攀升。
口袋型数码相机(DC)的像素早已上升到了1600万以上,数码单反(DSLR)则到了2400万以上,而适马的SD1作为一款APS-C 画幅的相机,更是标称达到了4600万像素。
像素的高低,成了各商家产品的一大卖点,也成了大众买家津津乐道的话题。
那么,高像素就一定比低像素的相机优秀?当然不是,我们要明白,像素的高低仅仅决定图像的尺寸大小,在感光元件尺寸较大的DSLR上,较高的像素还意味着更多的细节和更加丰富的色彩表现。
像素的高低对我们有多大影响呢?第一,要明白我们买相机的目的是什么:日常生活记录,还是从事专业摄影?第二,要明白我们拍摄完的照片是存在电脑上收藏,还是冲印出来,或者用于杂志、海报等商业领域?我想,大多数的家庭会存于硬盘,挑选出满意的一部分再冲印出来入册,只有少部分用于商业活动。
那么,我们到底需要多高像素的照片呢?冲洗6寸照片的需求为1800×1200像素,300DPI,也就是仅需要216万像素;A4大小的精美杂志为2480×3508像素,即870万像素,即使跨版的A3尺寸印刷,1500万的像素也足够了。
相机的感光元件尺寸大小、像素高低与镜头分辨率对画质的影
响
所谓感光元件大小和像素高低影响画质,这里有个“像素密度”的概念。
很显然,感光元件偏小或者像素偏高,则像素密度就会偏大。
一般来说,像素密度就越大,信噪比就越小,噪点就越多,画质就越差。
但是这里又有个阀值的问题,就是说像素密度很低的情况下,继续降低像素密度其实并不能提升画质,相反会由于像素不够导致分辨率低,照片尺寸偏小。
至于高感和噪点控制,像素密度你可以看作是先天条件,而相机的CPU图形处理芯片这些你可以看作是后天努力。
而这个后天努力的结果,就是提升上面说到的阀值。
所以随着科技水平的进步,新的感光元件技术和图形处理技术的研发,阀值也不断提高。
例如五年前卡片机做到1000万像素以上画质就下降了,而现在同样大小的感光元件卡片机上到1800万像素也没啥问题。
镜头并不是一个完美的光学模型,光线通过镜头并不能完美地按照你希望的方式聚光。
实际上总是会有畸变,色散等各种你不期望出现的问题,而且其透光率也不可能达到100%总是会有一定的损失……同样的,镜头的分辨率和对比度也有其极限。
镜头的分辨率,其衡量标准是在每毫米长度内能解析出多少根黑白相间的线条。
当像素密度足够大,到像素点距小于镜头分辨率概念中的黑白线条的间距,那用这个镜头拍摄的照片是不能放大到100%看的(会糊掉)而必须缩图。
这就是高像素密度的相机挑镜头的原因。
数码相机的成像质量魏章林数码相机的成像质量取决于影像感应器的性能和数据数据处理能力。
数据处理一般全部由带有处理程序的芯片完成,也有一些数码相机的感光元件上面还额外带有一些预处理程序。
数据处理可以在一定程度上弥补感光元件性能上的一些不足,比如通过特殊的算法减少噪点,增强图像边缘的锐度,色彩还原等。
影像感应器的感光性能可以从几个主要方面进行评价:1.信噪比Signal‐to‐Noise Ratio(SNR):传感器产生的光电信号与噪点信号的比值2.动态范围Dynamic Range:感光元件能够对最浅和最暗灰度光反应的差值。
3.色调范围Tonal Range:在动态范围内能够感应深浅不同灰度的多少。
4.色彩灵敏度Color Sensitivity:在暗光照情况下,真实反映色彩的能力。
信噪比越高,噪点越少。
比较适合在较暗光照环境和使用较高的ISO拍摄。
由于对弱光感应能力较高,照片的暗部画质与亮部的差异较小,使照片的画质均衡。
高ISO可以在保证充足曝光的前提下使用更高快门速度,特别适合于拍摄运动物体。
动态范围大,比较适合自然风光的拍摄。
色彩灵敏度高,比较适合表现人物。
每个像素的感光面积越大,就能够获得更多的光线,感光性能就越好。
相机的像素越多,相机的分辨率越高,但是对于相同画幅的相机,像素增加又必然会使像素的感光面积减小,降低感光性能。
所以相机的分辨率与相机的成像质量是一对矛盾。
一般来说厂家都尽量寻找平衡点,在保证一定的成像质量的前提下,尽可能多的增加相机的像素。
为了适合一些摄影者的特殊需求和一些消费者的偏好,厂家也会生产一些相机强调成像质量,采用较低的分辨率;一些相机则强调分辨率,而一定程度上降低成像质量。
数码相机的成像质量会随着光照减弱而降低。
这是因为感应器的光照产生的光电信号随着光照强度减弱而减小,感应器的噪点信号却相对恒定,光照弱的时候信噪比降低,图像质量变差。
这种光照强度引起的图像质量变化在同一张照片中表现为明亮部位的质量较暗部好。
相机的成像原理
相机的成像原理是通过光学和光敏器件的结合来实现的。
当光线通过镜头进入相机时,会被聚焦在感光芯片上。
感光芯片内部含有光敏元件,如光敏二极管或光敏电阻。
当光线照射到感光芯片上时,光敏元件会产生电荷,其大小与光线的强弱成正比。
相机的快门控制光线的进入时间,从而控制感光芯片上的累积电荷量。
感光芯片的信号会被转换成数字信号,并通过图像处理算法进行处理,最后生成照片或视频。
在拍摄过程中,光线的聚焦和光圈的大小也会影响成像效果。
聚焦是指将光线聚集在感光芯片上的过程,可以通过调节镜头的焦距来实现。
光圈是指控制光线进入镜头的大小,通过调节光圈的开合来控制光线的数量。
总的来说,相机的成像原理是通过光线的聚焦和感光芯片的感光来记录景物的光照信息,并将其转化为数字信号进行处理,最终生成图像或视频。
摄影ISO感光度知识:ISO感光度与差不多的照片性能之间的关系摄影中,我们非常注重照片的质量和效果。
其中,ISO感光度被认为是影响照片质量的最重要因素之一。
它与照片分辨率、照片噪点、曝光等因素密切相关,可以说是照片质量的重要指标之一。
在本文中,我们将探讨ISO感光度与差不多的照片性能之间的关系。
首先,我们需要了解ISO感光度是什么。
ISO感光度是指相机感光芯片或胶片的灵敏度级别,通俗地讲,就是相机感光元件所能感受的光线强度。
一般来说,ISO感光度越高,相机感光元件就能感受到更多的光线。
在低光环境下,适当提高ISO感光度可以保证照片明亮度,但是也可能会带来一些影响,比如会增加照片噪点。
其次,ISO感光度与照片分辨率之间的关系。
照片分辨率是指照片中所包含的像素数量。
不同的相机具有不同的分辨率,这决定了照片的清晰度和细节感。
ISO感光度与照片分辨率之间没有直接关系,但是二者却密切相关。
在高ISO拍摄下,由于相机感光元件感受到的光线更多,所以会产生很多噪点,这些噪点会影响照片的细节感和清晰度,使得照片分辨率降低,因此我们需要在高ISO拍摄前考虑清晰度的问题。
再者,ISO感光度与照片噪点之间的关系。
噪点是指照片中因不同原因而产生的像素点偏差,通常表现为照片中的颗粒和虚假色彩。
在摄影中,噪点是我们希望避免的问题之一。
更高的ISO感光度会增加照片中的噪点,因此我们需要适当地控制ISO大小,尽量避免过高的ISO感光度。
最后,ISO感光度与曝光之间的关系。
曝光是指在摄影中,闪光灯和快门控制开放的时间,以将光线传递到相机感光元件来拍摄照片的过程。
ISO感光度越高,相机感光元件感受到的光线就已经足够多,因此曝光时间可以缩短,对于减少照片虚化和运动模糊非常有好处。
但是,在增加ISO感光度的同时,一定不能过分缩短曝光时间,否则会使照片过暗,影响照片效果。
综上所述,ISO感光度与照片质量之间是相互影响的。
在实际拍摄中,我们应该根据具体情况选择适当的ISO感光度,并合理搭配曝光时间和光圈,以达到最好的照片效果。
数码单反相机成像原理数码单反相机成像原理是通过镜头将外界的光线聚焦在感光元件上,实现图像的记录和存储。
主要包括光线传感、光信号转换和信号处理三个过程。
首先,光线经过镜头进入相机内部,经过孔径光圈的调控,光线被控制地穿过镜头中的透镜,使得光线能够汇聚到感光元件上。
透镜具有折射、散射和清晰成像的功能,其中随着镜头的变焦调节,光线的聚焦效果会发生改变。
其次,光线通过镜头后,会经过滤色片矩阵(Bayer Filter)和RGB滤光片的过滤,将不同颜色光线分开,并投射到感光元件上。
感光元件是单反相机的核心部件,一般采用CMOS或CCD感光技术。
CMOS是互补金属-氧化物-半导体技术的简写,通过灵活的像素、低噪声电路和场进制结构等特点,具有低功耗、高时序性和高动态范围等优点。
CCD是电荷耦合器件技术的简写,具有高灵敏度、低噪声、低功耗的特点。
当光线照射到感光元件上时,感光元件会对光的强弱进行测量。
光线越强,感光元件上的电荷就越多。
感光元件上的每一个单位区域对应一个图像传感器,即像素。
每个像素都能够记录光的亮度和颜色,但是只有单一颜色,比如红色、绿色或蓝色。
通过给定的颜色顺序和阵列模式,感光元件能够将感光到的信息逐行存储起来,形成原始图像。
最后,感光元件采集到的原始图像通过A/D转换器进行模拟信号转数字信号的转换,然后经过色彩空间转换、白平衡调整、曝光控制等多种信号处理算法后,得到最终的数字图像。
数字图像一般以JPEG、RAW或TIFF等格式进行储存。
JPEG是一种有损压缩格式,能够在一定程度上减小图像文件的大小;RAW格式保留了原始图像的全部信息,可以对图像进行更灵活的后期调整;TIFF格式则是一种无损压缩格式,能够更好地保留图像质量。
总结起来,数码单反相机通过镜头将外界的光线聚焦到感光元件上,感光元件将光线转换为电信号,通过信号处理算法转换为数字图像。
这个过程涉及到光线传感、光信号转换和信号处理三个环节,最终实现图像的记录和存储。
数码相机全幅数码相机的影像质量数码相机已经成为现代生活中不可或缺的一部分。
随着对影像质量要求的提高,全幅数码相机作为高端专业设备备受关注。
本文将探讨全幅数码相机的影像质量,并分析其优点和局限性。
一、背景介绍全幅数码相机是指具有与传统35mm胶片相机相同的感光设备尺寸的数码相机。
相比之下,传统数码相机所采用的感光器件尺寸较小。
全幅数码相机通过利用较大的感光器件,能够捕捉更多光线,从而提供更高的影像质量。
二、全幅相机的优势1. 提供更高的分辨率:全幅传感器可以容纳更多像素,因此通常具有更高的分辨率。
这意味着图像更加细腻,细节更加清晰。
2. 更好的低光拍摄表现:由于感光器件尺寸更大,全幅相机能够在低光条件下捕捉更多的光线。
这意味着在夜间或室内拍摄时,全幅相机能够提供更好的曝光控制和更低的噪点水平。
3. 更广阔的动态范围:全幅相机通常拥有更大的动态范围,能够在同一张照片中更好地保留高光和阴影细节。
这使得全幅相机在高对比度的场景下能够提供更好的曝光平衡。
4. 更浅的景深效果:由于全幅相机具有更大的成像传感器,可以使用更大的光圈,从而产生更浅的景深效果。
这有助于将主体与背景分离,创造出更具艺术感的照片。
三、全幅相机的局限性1. 价格较高:全幅相机通常比传统数码相机价格更高。
这是由于其更大的感光元件和更先进的工艺技术所驱动的。
因此,购买一台全幅相机可能对于一般用户来说是一个较大的投资。
2. 体积笨重:相比较传统数码相机,全幅相机通常更大、更重,不便于携带。
这限制了它在移动拍摄场景下的应用。
3. 镜头选购的挑战:尽管全幅相机拥有更广阔的动态范围和更好的低光拍摄性能,但用户需要购买与之兼容的全幅镜头才能发挥其优势。
这可能会增加用户的成本和挑战。
四、结论全幅数码相机的影像质量在很大程度上超越了传统数码相机。
它提供更高的分辨率,更好的低光拍摄能力,更广阔的动态范围和更浅的景深效果。
然而,全幅相机的价格高昂,体积笨重,并且需要选择兼容的全幅镜头。
光学参数对摄像头成像质量的影响分析摄像头是现代电子产品中广泛应用的一种光学器件,它的成像质量直接关系到图像的清晰度和色彩还原度。
而光学参数是决定摄像头成像质量的关键因素之一。
本文将对光学参数对摄像头成像质量的影响进行分析。
首先,光学参数中最重要的是镜头的焦距。
焦距是指光线通过透镜后,聚焦在成像区域上的距离。
焦距的大小直接决定了摄像头能够聚焦的距离范围以及图像的清晰度。
焦距越短,摄像头的聚焦范围就越大,但清晰度可能会受到影响;焦距越长,聚焦范围较小,但清晰度较高。
因此,在选择摄像头时,需要根据具体应用场景来确定所需的焦距。
其次,光圈也是一个重要的光学参数,它决定了摄像头可以通过镜头进入的光线的数量。
光圈的大小通过F值来表示,F值越小,光圈越大,摄像头能够拍摄的光线越多,适用于弱光条件下的拍摄,但可能会导致深度浅、景深不足;而F值越大,光圈越小,适用于充足光线条件下的拍摄,能够获得较深的景深,但也可能导致图像的背景模糊。
因此,在不同拍摄环境下,需要根据具体需求调整光圈大小。
此外,光学参数中的透镜质量也会对摄像头的成像质量产生重要影响。
透镜的质量直接决定图像的清晰度和色彩还原度。
优质的透镜能够消除畸变、减少色差,并提高图像的锐度和细节表现能力,从而获得更高质量的图像。
在选购摄像头时,需要关注透镜的制造工艺和材质,选择质量较高的产品。
除了以上几个常见的光学参数外,还有一些其他参数也对摄像头成像质量产生一定影响。
例如,传感器的大小和类型、像素数量、快门速度等。
传感器的大小是指摄像头所采用的感光元件的尺寸,大小直接关系到图像的细节表现能力和噪点控制能力。
较大的传感器通常可以获得更好的暗部细节表现和较低的噪点水平。
像素数量越多,图像的细节表现能力和分辨率越高。
快门速度决定了摄像头曝光时间的长短,对于拍摄运动物体或者拍摄弱光环境下的照片来说,较快的快门速度可以避免运动模糊和图像噪点。
综上所述,光学参数对于摄像头成像质量具有重要的影响。
相机的感光元件
相机的感光元件是指用来接收光线并转换成电信号的部件,它是相机成像的核心组成部分。
目前常见的相机感光元件主要有两种类型:CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)和CCD(Charge-Coupled Device)。
1. CMOS感光元件:
- CMOS感光元件是目前主流的相机感光元件,它由成百上千万个像素组成,每个像素都有一个光敏二极管和相应的放大电路。
- CMOS感光元件具有低功耗、高速度、低成本等优点,适用于相机、手机、摄像机等各种成像设备。
- CMOS感光元件可以通过调节像素的电压来实现电子快门、增益调节等功能,具有较高的灵活性和可编程性。
2. CCD感光元件:
- CCD感光元件是较早期的相机感光元件,它采用一系列光电二极管阵列来接收光信号,并将其转换成电荷。
- CCD感光元件具有较高的灵敏度和成像质量,但功耗较高、速度较慢,适用于一些对成像质量要求较高的应用场景,如天文摄影、专业摄影等。
CMOS和CCD感光元件的选择取决于具体的应用需求和成像要求。
随着技术的不断进步,CMOS感光元件在成像质量、功耗和成本等方面不断提升,已经逐渐取代了CCD感光元件成为主流。
在选择相机时,摄影师可以根据自己的拍摄需求和预算考虑感光元件类型,以获得最佳的成像效果。
相机感光度与像质量的权衡在数码相机的选择过程中,一个重要的因素就是相机的感光度(ISO)和像质量之间的权衡。
感光度是指相机的感光元件(如CCD或CMOS)对光线的敏感程度,而像质量则是指相机所拍摄的图像的清晰度和细节表现能力。
然而,较高的感光度往往会伴随着更多的噪点和失真,而较低的感光度则可能导致图像过暗或者需要使用较长的快门速度。
尽管如此,相机制造商一直在努力提高相机的感光度和像质量,以满足用户对于高质量图像的需求。
他们通过不断研发新的技术和改进相机的硬件来实现这一目标。
比如,一些相机使用了更大的感光元件,可以更好地捕捉光线,并提供更好的像质量。
此外,一些相机还引入了新的图像处理算法,可以在高感光度下减少噪点和失真。
然而,即使有了这些新技术的支持,决定选择何种感光度和像质量仍然是个人需求的问题。
对于摄影爱好者来说,他们更加注重图像的清晰度和细节表现能力,因此更倾向于选择较低的感光度,以获得更好的像质量。
这意味着,他们可能需要在拍摄时使用较长的快门速度或者增加光源,以减少图像过暗的问题。
然而,对于一些特殊的拍摄情况,如夜间摄影或运动拍摄,较高的感光度则会发挥更大的作用。
在这些情况下,使用较高的感光度可以让相机更敏感地捕捉到光线,并在快速移动的物体中获得更清晰的图像。
尽管如此,使用较高的感光度也会带来更多的噪点和失真,所以在实际拍摄中需要根据具体情况进行权衡。
除了相机本身的感光度,设置正确的曝光也是影响图像质量的关键。
合理地使用光圈、快门速度和ISO值可以获得更好的曝光结果。
在一些情况下,适当地提高ISO值可以在保持合理快门速度的同时获得正确曝光的图像。
然而,这也要根据实际情况进行权衡,以避免出现过多噪点和失真。
总的来说,相机的感光度与像质量之间存在一种权衡关系。
在选择相机时,我们需要根据实际需求来确定所需的感光度范围,并在实际拍摄中灵活运用曝光技巧,以获得最佳的图像质量。
相机制造商也应该不断提升感光度和像质量之间的平衡,以满足用户对于高质量图像的追求。
感光元件1.面对数码相机多达几十种的品牌、上千款型号的产品,以及不计其数的经销商,消费者该如何选择适合自己的数码相机产品呢?今天我们结合前面的数码相机横向评测以及前沿技术的内容,从影像核心感光元件(CCD和CMOS)的角度帮助大家选择适合自己的数码相机产品。
2.在数码相机中有3个核心部件直接影响画质,它们分别是镜头、感光元件和图像处理系统。
提到数码相机的感光元件我们首先要了解CCD和CMOS这两个名词,它们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。
感光器件的面积越大,也教师CCD/CMOS面积越大,相同时间段中捕获的光线就越多,感光性能就越好,信噪比越高。
感光元件的尺寸影响成像效果的关键感光元件的尺寸影响成像效果的关键3. 感光元件的尺寸是影响感光元件成像效果的一个关键因素。
传统的照相机胶卷尺寸为35mm,35mm为胶卷的宽度(包括齿孔部分),35mm 胶卷的感光面积为36mmx24mm(长x宽)。
换算到数码相机,感光面积的对角长度越接近35mm,CCD/CMOS尺寸就越大。
在单反数码相机中,很多都是拥有接近35mm对角线长度的CCD/CMOS,例如尼康的DX幅面,传感器尺寸面积达到23.6mmx15.8mm,比消费级数码相机要大很多,而佳能EOS 1Ds系列和尼康FX系列的传感器尺寸为36mmx24mm,达到了35mm胶卷的成像面积,称之为全画幅相机,当然成像质量也相对较好。
4. 现在市面上的消费级数码相机的感光元件主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/2.3英寸等几种。
传感器尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。
比如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。
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像素量的同时,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。
不同传感器的特性差异5. CCD(电荷耦合元件,Charge-coupled Device)是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号,它具有的优点很多,其中包括灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等。
下面简单说说CCD感光元件的基本特征。
采用CCD的数码单反相机,图像饱和度较高,图像较为锐利,质感更加真实,尤其是在低感光度下,成像有良好的表现。
但是,从目前数码单反相机的表现来看,CCD的噪点随着感光度的升高而增加较快,高感光度下的噪点控制并不是CCD传感器的强项。
也就是说CCD传感器的优势表现在低感光度下,这时候能充分发挥CCD传感器的优势,比如色彩鲜艳图像质感鲜活等等。
CCD的另一个特点是,它的表面更容易形成静电场,所以更容易吸附灰尘。
所以,对于采用CCD传感器的数码单反相机来说,防尘措施必不可少,甚至要定期进行清理。
目前,市场上主流的数码单反相机中,采用CCD传感器的数码单反相机包括尼康D40/D40X、D60,D80,D200,索尼a100/200/300/350。
6. Super 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度排列的结果能提高单像素的受光面积,也就是感光的效率比较高,效率增加之后会使感光性、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,色彩表现也大幅改善,电量消耗减少了许多。
而Super CCD EXR技术就是在原有的Super CCD技术基础上,将斜向45度两个相邻的像素点设计成相同颜色,既减少了邻近像素色彩之间的干扰,也给采用像素合并提高感光度提供了可能。
EXR可以通过合并邻近像素实现感光能力的提高,从而达到更高的感光度。
更重要的是,由于斜向邻近像素采用相同颜色,这样在像素合并的时候就可以从根本上避免传统结构CCD 在高感光度时容易出现的杂色现象,大幅提高EXR在高感光下拍摄照片的画质。
提高画面动态范围是EXR的又一特色,EXR采用了两组通道同时捕捉入射光线,两组通道的感光单元面积完全相同,并分别对亮部和暗部计算曝光,最后通过类似Photoshop的图层合并概念将两个通道取得的图像完美合并,得到一张拥有较宽动态范围的照片。
7. 使用Super CCD EXR技术的机型有富士FINEPIX F75 EXR、F85 EXR、F200 EXR以及S205 EXR等。
Super CCD EXR技术8. CMOS的特性在某些程度上跟CCD完全相反。
CMOS传感器在低感光度下的成像也非常干净,但是,采用CMOS传感器的数码单反相机成像看上去偏灰(在不调整的情况下),色彩饱和度较低,质感和锐度的表现也要稍逊一筹。
目前大多数CMOS具备硬件降噪机制,因此噪点随着感光度的升高增加较慢。
同时,在高感光度下,CMOS传感器噪点控制表现反而好过CCD传感器。
佳能的全系列数码单反相机均采用CMOS 传感器,这也是佳能的数码单反相机在高感光度下表现较好的一个原因。
而尼康D300、D700、D3系列,索尼α700、宾得K20D、三星GX-20等采用CMOS传感器的数码单反相机在高感光度下也有较好的表现。
CMOS的另一个优点是数据读取速度快,因此那些连拍速度较快的数码单反相机都采用CMOS传感器。
另外,CMOS相对CCD的功耗较低,除了省电以外,也相对不容易吸附灰尘。
9. 市场上采用CMOS的厂商有很多,如索尼研发的背照式CMOS—Exmor R CMOS和适马Foveon X3。
背照式CMOS背照式CMOS10. Exmor R CMOS背面照明技术感光元件,改善了传统CMOS感光元件的感光度。
Exmor R CMOS采用了与传统CMOS的设计顺序正好相反,向没有布线层的一面照射光线的背面照射技术。
由于不受金属线路和晶体管的防碍,开口率(光电转换部分在一个像素中所占的面积比例)可提高近100%。
与其以往1.75μm间隔的表面照射产品相比,背面照射产品在灵敏度(S/N)上具有很大优势。
在信噪比方面,背照式CMOS 影像传感器实现了高画质,在实现了低噪点的同时,提高了接近2倍的灵敏度,因此新开发的CMOS影像传感器的信噪比提高了+8dB(灵敏度提高+6dB,噪音下降-2dB)。
同时,Exmor R CMOS传感器自身的噪点也很低,即使是在全黑环境下,该传感器的抑噪水平也比传统表面照射型更好,其噪点比过去的产品要低2dB。
从技术角度上看,使用背照式CMOS可以在高感光度条件下很好地抑制噪点。
使用背照式的主要产品包括索尼DSC-TX1、理光CX3以及富士FINEPIX HS11等。
Foveon X311. 说到CMOS技术不得不提到的是适马特殊的Foveon X3技术,它是全球第一款通过分层的方式捕捉全部色彩的图像传感器阵列。
一般采用CCD或者CMOS的数码相机是在1个像素上通过在同一平面上并排排列的3个感光模块记录RGB3种颜色,而Foveon X3的1个像素上包含3层感光元件,每层只记录RGB的1个颜色通道,这样在相同像素面积下,Foveon X3的感光能力更强。
传统的光电耦合器件只能感应光线强度,不能感应色彩信息,需要通过滤色镜来感应色彩信息,我们称之为Bayer滤镜。
而Foveon X3在1个像素上通过不同的色彩感应层,最表面一层感应蓝色、第二层感应绿色,第三层感应红色。
它是根据硅对不同波长光线的吸收效应来分辨色彩,从而来实现一个像素感应全部色彩信息的目的。
Foveon X3这项革新技术可以提供更加锐利的图像和更好的色彩,适用机型包括适马DP1、DP2以及SD14等机型。
12. 在可更换镜头已经成为趋势的今天,松下和奥林巴斯的Live MOS也有着一定的影响了。
Live MOS感光器件在画面质量方面可以媲美全画幅CCD,功耗上则可媲美CMOS。
简化的电路使得光电二极管到微透镜的距离缩短,从而保证了优秀的灵敏度和大入射角的画面质量。
在分辨率方面,Live Mos具有优秀的低照度性能特性;采用了低躁声技术,降低颗粒性;简化了寄存器和其他电路,使得FFT-CCD感光二极管的感光面积更大,提高了灵敏度和提高响应速度;功耗大约是FFT-CCD的一半;简单的电路结构提高了整体的处理速度。
现在的Live MOS 感光器件主要在奥林巴斯和松下的全部可更换镜头数码相机中使用。
选购:传感器坏点检测13.通过以上传感器种类和品牌的介绍,大家已经可以明白,在现今的数码相机市场中,从传感器角度上来说,CCD和CMOS的成像已经没有明显的差距了,虽然在不同产品中所使用的传感器还有不同,但选择不同传感器的主要原因是厂商出于成本方面的考虑。
14. 作为数码相机3大核心元件之一的感光传感器,它的质量会直接影响画质,对于传感器的坏点问题我们不得不说明,大家可以按照下述方法检查一下自己的数码相机是否有坏点问题。
CCD坏点不是噪点,它是指数码相机的成像元件中某个感光单元损坏,造成该点无法正常成像或者感光,从而导致每张照片的同一固定位置出现全白、全黑或某种颜色的斑点。
但是一般我们很难检测CCD或者CMOS。
那么如何才能检查数码相机的坏点?直接用肉眼在数码相机小小的液晶显示屏上看是很难分辨出坏点的,即使将照片输入电脑通过肉眼往往也不容易发现坏点,这里我们就要用到专门测试数码相机坏点的软件Dead Pixel Test了。
15. 为了避免噪点的干扰,可以把数码相机的ISO调整到最低,光圈设置为最大光圈,关闭闪光灯、日期显示、防抖、防红眼灯等影像画质增强的功能,拍摄下全黑或者全白的影像。
可以变换快门时间多拍摄几张进行比对。
在拍摄时还要注意的是,最好是开机一段时间以后进行拍摄,因为有的坏点是在长时间使用后才会出现,刚刚开机就进行拍摄,往往比较难发现。
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