关于CCD-CMOS尺寸

数码相机常用感光元件尺寸对照表(2013-02-17 15:51:38)转载▼标签：分类：杂文娱乐随着数码技术的发展，出现了新的传感器画幅标准（如刚刚发布的尼康1系列V1/J1、索尼RX100都采用了1英寸的CX画幅），一些单反传感器的尺寸也悄悄的出现了“缩水”。

比如当时的佳能30D的CMOS 是22.5×15mm，到了7D/60D变成了22.3×14.9mm，尼康D70s的CCD是23.7×15.6mm，到了D7000/5100变成了23.6×15.6mm。

为了适应新的数码相机传感器的尺寸标准，特将目前最新型号数码相机/数码单反经常采用的成像传感器尺寸按比例制作成图片、表格进行对比。

数码相机的感光元件CCD/CMOS相当于传统相机的底片。

家用小数码相机（DC）的CCD尺寸通常有1/2.5英寸、1/1.8英寸、2/3英寸等，它们有什么不同？这一尺寸会影响到数码相机的什么功能？数码相机规格表中的CCD/CMOS一栏经常写着“1/2.5、1/1.8英寸CCD等。

这里的“1/2.5英寸”就是CCD的尺寸，实际上就是CCD对角线的长度。

不过，这里的1英寸并不等于25.4mm，而是1英吋CCD Size = 长12.8mm×宽9.6mm = 对角线为16mm之对应面积。

也就是说1英寸相当于16mm。

因为在CCD/CMOS成像元件问世之前，电视摄像机中采用的是真空管成像元件，那时的传感器尺寸指的是真空管的外径，即包含了外层玻璃管的尺寸，1英吋真空管的内径（成像圆直径）为16mm，已经成了一种行业“规范”，因此，到了CCD/CMOS成像元件问世后，也就沿用了这个“规范”。

真空管影像传感器有了固定单位的CCD 尺寸就不难了解余下CCD 尺寸比例定义了，例如: 1/2" CCD的对角线就是1"的一半为8mm，面积约为1/4，1/4" 就是1"的1/4，对角线长度即为4mm。

CCD（包括CMOS感光元件）的面积是按其矩形对角线英寸长度为指标的。

这和定义电视屏幕尺寸类似。

一英寸是25.4毫米。

1/2.0英寸、1/1.8都是指CCD 对角线有多少分之一英寸长，分母小的其分数值就大，相应感光元件面积也大。

1/2.0英寸、1/1.8英寸之间的差别到底有多大? 通过以下的分析和面积的具体计算，就一目了然。

因为通常CCD面积是4:3的矩形(个别专业领域有采用正方形的)，1/2.0英寸、与1/1.8的具体面积可以由对角线长度来推出。

根据“直角三角形斜边的平方=两直角边的平方和”的定理，把斜边的平方除以矩形两边比值数各自平方的和，得出一个系数，再用这个系数分别乘矩形两边比值数的平方，分别得出两直角边的平方，再开方后得出矩形的两个边长数值，最后将其相乘就是所求矩形的面积。

例如：CCD对角线长为1/2.0英寸，矩形长宽比是4:3，计算过程如下：25.4毫米×（1/2.0）=12.7毫米…………………………（对角线长）12.7毫米×12.7毫米/（4×4+3×3）=6.4516平方毫米……………（系数）6.4516平方毫米×（4×4）=103.2256平方毫米，将其开方，√103.2256平方毫米=10.16毫米………………（长边值）6.4516平方毫米×（3×3）=58.0644平方毫米，将其开方，√58.0644平方毫米=7.62毫米…（短边值）（长边值）10.16毫米×（短边值）7.62毫米=实际面积77.4192平方毫米。

同样方法计算出来的1/1.8英寸CCD的面积是95.53平方毫米可见：1/1.8英寸CCD 面积是1/2.0英寸CCD面积1.2328倍数码相机制造业界通用的规范是：1英寸大小=长12.8×宽9.6mm对角线为16mm的4：3比例传感器所对应的面积。

1/2英寸传感器的对角线就是1英寸的一半，为8mm，1/4英寸就是1英寸的1/4，对角线长度即为4mm。

数码相机CCDCMOS的尺寸与画幅数码相机的感光元件CCD/CMOS相当于传统相机的底片。

家用小数码相机（DC）的CCD尺寸通常有1/2.5英寸、1/1.8英寸、2/3英寸等，它们有什么不同？这一尺寸会影响到数码相机的什么功能？数码相机规格表中的CCD/CMOS一栏经常写着“1/2.5、1/1.8英寸CCD等。

这里的“1/2.5英寸”就是CCD的尺寸，实际上就是C CD对角线的长度。

不过，这里的1英寸并不等于25.4mm，而是1英吋 CCD Size = 长12.8mm×宽9.6mm = 对角线为16mm 之对应面积。

也就是说1英寸相当于16mm。

有了固定单位的 CCD 尺寸就不难了解余下 CCD 尺寸比例定义了，例如: 1/2" CCD的对角线就是 1"的一半为8mm，面积约为 1/4，1/4 " 就是 1"的1/4，对角线长度即为4mm。

目前市面上消费型数码相机的数量几乎占掉了总产量的7成，这一类型的特色多是轻薄短小，使用感光器件的长宽比皆为4：3，并且清一色都是1" 以下的设计；比较常见的有：1/3.2"、1/3"、1/2.7"、1/2.5"、1/1.8"、2/3"等。

数码单反（DSLR）的 CCD 或 CMOS 因为所使用的长宽比由4：3改成3：2，就不以对角线“英吋”作为表达方式，而改为与135相机（底片尺寸36×24mm）相同的直接称呼，比这小一号的或称为 APS（25.1×16.7mm）/APS-C 尺寸（23.7×15. 6mm）也是同样的道理。

为了补足 APS-C 以下的 CCD 尺寸空间，由日本 Olympus 主导的 4/3 系统（比一般消费型数码相机的 1吋型CC D 再大上 1/3 （22.5 ÷ 16mm）），但比例不是 3：2 而是 4：3 ，是故沿用“英吋”的称法，命名为 4/3 或是 1又 1/3 系统。

CCD/CMOS靶面尺寸型号标准—深圳市视清科技有限公司图像传感器的尺寸是影响成像表现力的硬指标之一，但许多人对图像传感器（CCD/CMOS）尺寸的表示方法大惑不解，因为像1/1.8英寸、2/3英寸之类的尺寸，既不是任何一条边的尺寸，也不是其对角线尺寸，看着这样的尺寸，往往难以形成具体尺寸大小的概念。

那么，这个尺寸到底是怎么来的呢，事实上，这种表示方法来源于早期的摄像机成像器件——光导摄像管。

一、CCD/CMOS靶面尺寸型号标准在CCD出现之前，摄像机是利用一种叫作“光导摄像管（Vidicon Tube）”的成像器件感光成像的，这是一种特殊设计的电子管，其直径的大小，决定了其成像面积的大小。

因此，人们就用光导摄像管的直径尺寸来表示不同感光面积的产品型号。

CCD出现之后，最早被大量应用在摄像机上，也就自然而然沿用了光导摄像管的尺寸表示方法，进而扩展到所有类型的图像传感器的尺寸表示方法上。

例如，型号为“1/1.8”的CCD或CMOS，就表示其成像面积与一根直径为1 /1.8英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似。

光导摄像管的直径与CCD/CMOS成像靶面面积之间没有固定的换算公式，从实际情况来说，CCD /CMOS成像靶面的对角线长度大约相当于光导摄像管直径长度的2/3。

如下图所示，白圈表示光导摄像管成像区域，绿色部分表示CCD/CMOS靶面区域：摄像管与CCD/CMOS成像区域对比二、CCD/CMOS典型靶面尺寸靶面尺寸类型：几种典型的图像传感器靶面尺寸几种典型的传统胶片尺寸三、CCD/CMOS各型号一览【表1】CCD/CMOS靶面尺寸各型号一览*转换系数（Crop Factor）是以35mm电影胶片尺寸（36×24mm）为标准设定的参考系数。

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数码相机常用CCDCMOS尺寸对比数码相机的关键元件CCD或CMOS又称为“影像传感器”，其作用相当于感光胶片。

CCD尺寸越大，采集光线的效果越好，画面记录的信息就越多，保留的细节也就越丰富，所以图像更完美漂亮。

CCD尺寸的大小与像素的多少有一定的联系，但是也不尽然。

专业数码单反尼康的D2Hs，别看它像素只有410万，可CCD的尺寸却是23.5×15.7mm；而柯达的DX7590数码相机虽拥有500万像素，但CCD尺寸只有5.38×4.39mm，两块CCD面积相差近10倍。

可以肯定地说，D2Hs拍出的图像质量要比柯达DX7590拍出的画面要好得多，而且图像越放大越能证明这一点。

所以购买数码相机时，千万不要盲目追求高像素，还要看看它的CCD尺寸有多大！目前CCD、CMOS最大尺寸（除120专用的数码后背）与35毫米传统胶片的底片一致，即24×36mm。

所以又称为“全画幅”CCD。

大尺寸的CCD制作成本非常高，已经成为了数码相机(主要是数码单反相机)价格居高不下的主要颈瓶。

CCD和CMOS在制造上的主要区别主要是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称为金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别，都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换，这种转换的原理与太阳能电子计算机的太阳能电池效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、电力也越弱。

根据此原理将图像转换为数字数据，而其主要差异是数字数据传送的方式不同。

比较CCD和CMOS的结构，ADC（数模转换器）的位置和数量是最大的不同：•CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至CCD边缘的放大器进行放大，再串联ADC输出；•而CMOS的设计中每个像素旁边都直接连着ADC，电荷信号直接放大并转换成数字信号。

•造成这种差异的原因在于CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声，因此，必须先放大，再整合各个像素的数据。

相关术语详解·产品类型·感光器件·CCD尺寸·最大像素数·有效像素数·最高分辨率·图像分辨率·光学变焦·数字变焦·显示屏尺寸·显示屏类型·旋转液晶屏·特殊功能·兼容操作系统·相于当35mm尺寸·广角镜头·镜头性能·对焦方式·对焦范围·近拍距离·光圈范围·快门类型·快门速度·等效感光度·曝光模式·曝光补偿·数据接口类型·闪光灯·闪光灯距离CCD尺寸说到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。

感光器件的面积越大，也即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。

CCD尺⼨⼤⼩的含义是什么？与画质有何关系【转】现在随着数码相机⾛进⼈们的⽣活，对于数码相机的知识也越来越受到⼤家的关注，有⽹友问道：数码相机的CCD尺⼨有1/1.8英⼨、1/2.7英⼨，它们有什么不同？这⼀尺⼨会影响到数码相机的什么功能？在此，我们就借助国外⽹站的⼀篇⽂章，给⼤家做个说明：1. CCD的“型”表⽰尺⼨的不同数码相机规格表中的CCD⼀栏经常写着“1/2.7英⼨CCD”等。

这⾥的“1/2.7英⼨”就是CCD的尺⼨，实际上就是CCD对⾓线的长度。

现有的数码相机⼀般采⽤1/2.7英⼨、1/2.5英⼨和1/1.8英⼨等尺⼨的CCD。

CCD是受光元件（像素）的集合体，接收透过镜头的光并将其转换为电信号。

在像素数⼀样的情况下，CCD尺⼨越⼤单位像素就越⼤。

这样，单位像素可以收集更多的光线，因此，理论上可以说有利于提⾼画质。

CCD的尺⼨⽤对⾓线长度表⽰。

尺⼨越⼩，设备就可以设计得越⼩，不过，单位像素的⾯积变⼩的话，很难聚光。

有时也⽤“英⼨”代替“型”，不过，这种情况下，“1英⼨不等于25.4mm”。

但是，数码相机画质的好坏不仅是由CCD决定的。

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。

所谓的“⼤尺⼨CCD＝⾼画质”是不正确的。

例如，虽然1/2.7英⼨⽐1/1.8英⼨尺⼨⼩，但配备1/2.7英⼨CCD的数码相机并没有受到画质不好的批评。

顺便说⼀句，1/2.7英⼨的“型”有时也写作“inch”，不过，在这⾥不是普通的“1英⼨＝25.4mm”。

由于结合了CCD亮相前摄像机上使⽤的摄像管和显⽰⽅式，因此，习惯上采⽤⽐较特殊的尺⼨。

1/2.7英⼨为6.6mm，1/1.8英⼨约为9mm。

就拿1/1.8英⼨的ＣＣＤ来说吧。

1/1.8英⼨换算成实际单位的话约为0.555英⼨⼤⼩,换算成mm单位的话约为14.1毫⽶。

但1/1.8英⼨CCD 的对⾓线真的有14.1毫⽶么？如果说实际长度真有14.1毫⽶的话就没有问题了，可偏偏1/1.8英⼨CCD的对⾓线的实际长度只有8.93毫⽶。

娱乐是22.5 >15mm，到了7D/60D 变成了22.3 >14.9mm，尼康D70s 的CCD 是23.7 >15.6mm，到了D7000/5100 变成了23.6 >5.6mm。

为了适应新的数码相机传感器的尺寸标准，特将目前最新型号数码相机/数码单反经常采用的成像传感器尺寸按比例制作成图片、表格进行对比。

常用数码相机感光元件对比图数码相机的感光元件CCD/CMOS相当于传统相机的底片。

家用小数码相机（DC ）的CCD尺寸通常有1/2.5英寸、1/1.8英寸、2/3英寸等，它们有什么不同？这一尺寸会影响到数码相机的什么功能？常用数码相机感光元件面积对比表现有的普及型数码相机（DC ）一般采用1/2.3、1/1.8、2/3英寸等尺寸的CCD/CMOS。

而单镜头反光式数码相机（DSLR ）则采用较大尺寸的CCD/CMOS。

CCD/CMOS是受光元件（像素）的集合体，接收透过镜头的光并将其转换为电信号。

在像素数一样的情况下，CCD尺寸越大单位像素所占的面积就越大。

这样，单位像素可以收集更多的光线，有利于降低高感光度时的图象噪点、提高画质。

这也就是普通DC的感光度到了ISO400图象噪点就惨不忍睹，而DSLR的感光度提到ISO1600以上图象质量仍然相当好的原因。

目前非全副数码相机大都采用APS-C尺寸，尼康、索尼、宾得、三星、富士数码单反APS-C感光器件的边长（或对角线）是全画幅（36疋4mm）的约1/1.5，因此其镜头的焦距转换系数为 1.5倍，而佳能的APS-C画幅感光器件尺寸略小一点，边长是全画幅的约1/1.6，焦距转换系数为1.6倍。

例如：同样是18-55mm的套头，尼康APS-C数码单反的等效焦距（1.5为约为27-82.5mm ,而佳能APS-C数码单反的等效焦距（1.6为约为28.8-88mm。