題:
CCD和CMOS圖像傳感器有什麼區別?
kadalamittai
2011-02-22 08:20:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我一直在閱讀有關CCD和CMOS圖像傳感器的文章。這兩種類型有什麼區別?這些傳感器在攝影方面究竟有什麼作用?

基於CCD的相機將來是否可以競爭?如果我購買一個,我可以指望使用它幾年,還是升級到帶有基於CMOS傳感器的相機會更好呢?

您可能已經註意到,自撰寫此問題以來的幾年中,CMOS傳感器已完全佔領了市場。我從來沒有見過CCD傳感器。
五 答案:
thomasrutter
2011-02-22 08:33:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

這兩種技術具有相同的目的:對每個像素進行採樣並記錄多少光。他們只是為實現該目標而不同地工作。 CCD上的像素不包含有源電路,僅包含一個小的“電容箱”,該箱被動存儲電荷,直到可以將其轉移到下一個箱中,最後離開傳感器,然後由電路讀取。 CMOS傳感器基本上是大型集成電路上的傳感器,它包括一個小的有源電路,每個像素內均包含晶體管,因此每個像素都能夠有效地測量和維持擊中它的電荷,而不僅僅是

兩者都有優點和缺點-一些最主要的優點涉及視頻模式(或實時取景模式)。

  • 垂直條紋

    在實時取景或視頻模式下,CCD傳感器表現出垂直條紋,即幀中的亮點,即使在邊緣,也可以在頂部到頂部創建垂直亮線。框架的底部。這是由於單個像素的電流“溢出”並在整行中洩漏引起的。請注意,使用CCD傳感器的專業攝像機(花費數千美元)具有將其最小化的電路。同樣,當用於靜止圖像(即不在實時取景/視頻模式下)時,CCD可以在不易出現垂直條紋的不同模式下工作。

    CMOS傳感器根本不顯示條紋,因為每個像素自己的電路與其他像素隔離。

  • 滾動快門

    CMOS傳感器在實時取景或視頻模式下,或者在任何不使用物理機械快門的時候均表現出滾動快門效果。而不是一次捕獲整個幀,而是從幀的每一行中依次讀取信息。攝像機之間花費的時間有所不同,但是1 / 30s或1 / 60s是完整傳感器讀數(以全分辨率)的典型持續時間。當使用電子快門(用於完全靜音操作)時,當手持或移動照相機時,這會在錄製的視頻中產生類似果凍般的擺動效果。

    CMOS傳感器專門設計用於允許高幀頻視頻捕獲(例如120fps或更高)將顯示較少的滾動快門效果。此外,以低於全分辨率的分辨率運行傳感器(例如,在傳感器上記錄1080p而不是4K)可以將傳感器切換到更快的讀取模式,因此滾動快門效果更小。

    CCD不會受到影響

  • 一般的噪聲/質量

    雖然以前在CMOS中要進行質量折衷,但現在可以忽略不計。甚至已經扭轉了。當然,對於大型傳感器(DX,4/3,FF),除了傳感器設計的個體差異外,沒有任何實際差異。 CMOS技術發展迅速,圖像質量也不斷提高,尤其是對於小型傳感器(如智能手機中使用的傳感器)。

    對於小型傳感器(如緊湊型相機和智能手機中的傳感器),CMOS傳感器的靈敏度較差,使像素相對於其上的電路尺寸而言如此之小。但是,製造工藝的改進以及稱為“背面照明”(BSI)的新技術已對此予以反擊。

如今,專業靜態相機越來越多地使用CMOS傳感器,並且您在其中發現的CMOS傳感器的性能至少與CCD表親相同。碰巧的是,CMOS技術目前正在快速發展,如今,許多最好的傳感器都是CMOS。除非拍攝視頻,否則沒有理由根據相機是CCD還是CMOS傳感器來選擇相機。

滾動快門效果對於靜態攝影和數碼攝影都很重要。例如,它可以使旋轉的對象(例如螺旋槳)看起來彎曲甚至不相交。
確實,這與現在出現在相機上的全電子快門選項特別相關。我正在考慮將其編輯為答案。
jwenting
2011-02-22 14:18:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

不用擔心傳感器技術,這可能是決定設備設置時要考慮的最不重要的事情。這就像在考慮柯達或富士黑白膠卷是“最佳”,而沒有考慮您要使用的相機,要使用的鏡頭或您的攝影技能。

想想玻璃,而不是傳感器。

Craig Walker
2011-04-11 22:46:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink
CCD可以具有“電子快門”;可以在機械快門關閉之前通過電子方式“關閉”它們。

借助此功能,可以實現更高的閃光同步速度。例如,尼康D70s及其電子快門的CCD可以以1 / 500s的速度進行同步。

CMOS傳感器通常無法做到這一點,因此它們僅限於機械快門可以關閉的速度。例如,尼康D90的最大閃光同步速度為1 / 250s。

這是我使用1D的優勢之一。在使用頻閃燈拍攝時能夠切斷額外的環境光,這意味著是否需要重影。
不在主題範圍之內,但是當小於全尺寸的快門開口穿過框架時,不是通過選通閃光燈使傳感器完全照亮來實現快速同步嗎?
@smigol這確實是快速同步的工作原理,但它[效率較低](http://photo.stackexchange.com/questions/836/4390/what-exactly-is-flash-sync-speed-and-should-它是決定購買與否的因素)。
僅供參考,自撰寫此答案以來的幾年中,儘管具有相當多的帶有全球電子快門的CMOS傳感器,但它們仍然很少見。電子式第一百葉窗更為普遍。
James Snell
2015-01-26 23:11:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

兩個系統的工作原理相同。

光使矽中的電子“四處晃動”,而矽的蝕刻方式則使該電子朝同一方向移動。此過程與太陽能電池板中發生的過程相同。 AD)轉換器,這些值代表組成圖像的光強度。

將CCD和CMOS分開的原因是材料和結構不同。這對它們在攝影中的實際使用方式具有連鎖效應。 CMOS傳感器幾乎可以在任何需要CCD的量身定制的芯片代工廠中進行烘焙,而VLSI定制的工藝只能 製造CCD芯片。

這兩個系統都有一些特性,這些特性使它們在紙上更具優勢。除了某些特定的任務(例如,航空攝影),很難說當前任何一個實際上都比另一個更好。 CMOS傳感器更便宜/更容易生產,更容易從芯片製造的其他進步中受益,允許並行發生讀數並使用較少的功率。 CCD將更多的區域留給光敏石使用,並具有更好的噪聲特性,但必須逐行讀取,這會減慢處理速度。目前,芯片的進步意味著CMOS在當今的照相技術中具有優勢,並且可能暫時存在。

D4Am
2013-02-23 05:52:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

CMOS和CCD之間存在更多差異。 CMOS傳感器比CCD傳感器便宜很多。
生產CMOS傳感器,然後生產困難的CCD傳感器要便宜很多。過熱。
此外,您可以在單個CMOS芯片中集成更多功能,這使製造商可以減少其相機中的芯片數量。例如,可以將圖像捕獲和處理集成在一個芯片中,從而降低了成本。



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 2.0許可。
Loading...