CCD和CMOS摄像机图像传感器

大角度有照相机和膝上型计算机的人

摄像机(或数码相机)中的图像传感器将“数字”放入数码摄像机。简而言之,图像传感器可以转换摄像机镜头捕获的光线,并将其转换为数字信号。数字化的光线会被处理并作为数字视频文件存储在摄像机的存储器中,以后可以在计算机或电视上查看。镜头本身旁边的图像传感器是确保高质量视频的基本要素。

摄像机图像传感器有两种主要类型: CCD (电荷耦合器件)和 CMOS (互补金属氧化物半导体)。两种类型的图像传感器技术都包含数十万甚至数百万像素。将像素视为一个捕获光并将其转换为电信号的小桶。

CMOS和CCD传感器的不同之处

在CCD图像传感器中,像素捕获光并将其移向芯片的边缘,在那里将光转换为数字信号。在CMOS传感器中,光在像素本身处被转换 – 不需要电传送带。这种细微差别很重要:因为光信号不必传输到芯片边缘进行转换,所以CMOS传感器需要较少的功率来运行。这意味着,在其他条件相同的情况下,带有CMOS传感器的便携式摄像机将提供比使用CCD的摄像机更好的电池寿命。当然,事情几乎永远不会相等,所以不要简单地假设CMOS摄录一体机具有比CCD替代品更好的电池寿命。

多年来,就图像和视频质量而言,CCD图像传感器被认为是卓越的技术。然而,CMOS传感器在该部门取得了巨大进步,现在可以在各种价位的越来越多的便携式摄像机上找到它们。例如,索尼目前在其顶级高清摄像机HDR-XR520V中使用CMOS传感器。

因此,虽然CMOS和CCD图像传感器确实不同,但它们并没有以对普通消费者有意义的方式这样做。您应该更少关注摄像机中的传感器类型,并更多地关注传感器的像素数和物理尺寸。

像素计数

查看摄像机规格时,您经常会看到传感器列出的两组数字:总像素数和有效像素数。总计数是指传感器上的总像素数,但有效地告诉您在拍摄视频或静态照片时将使用多少像素。因此,在查找视频分辨率时,请注意有效像素数。

有效像素数量的重要性还有另一个原因:它可以帮助您减少一些营销宣传。以摄像机A为例。它声称它可以拍摄一张1000万像素的照片(即一张1000万像素的照片)。但是当你看到它的图像传感器上有效像素的数量时,你会发现它只是一个400万像素的传感器。 400万像素图像传感器如何拍摄1000万像素的照片?它是通过一个称为插值的过程完成的。作为一般规则,您应该忽略通过插值生成的照片的质量。相反,请使用相机传感器上的有效像素数作为照片真实分辨率的指南。

图像传感器尺寸的重要性

图像传感器上的像素数量不是影响所捕获视频质量的唯一因素。传感器的物理尺寸也很重要。较大的图像传感器可以比较小的图像传感器捕获更多的光,即使它们具有更少的像素。这是因为,虽然数量较少,但这些像素更大,因此能够捕获更多光线。

这就是为什么你会看到摄像机不仅宣传图像传感器上的像素数,而且宣传传感器本身的大小(通常是几分之一英寸)。你最好购买带有更大图像传感器的摄像机,即使它的像素比具有更小传感器和更多像素的竞争型号更少。