还剩8页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
数码相机感光元件选购攻略看懂相机的芯2010年04月19日 05:06 CHIP《新电脑》http://___.chip-china.com/\t_blank感光元件 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 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__越大,也教师CCD/CMOS__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因素感光元件的尺寸影响成像效果的关键因素 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__为36mmx24mm长x宽换算到数码相机,感光__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__达到
23.6mmx
15.8mm,比消费级数码相机要大很多,而佳能EOS1Ds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__,称之为全画幅相机,当然成像质量也相对较好 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__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__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__不减小的基础上增大CCD/CMOS的总__不同传感器的特性差异不同传感器的特性差异 CCD电荷耦合元件,Charge-coupledDevi__是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字__,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 说到CCD技术就不得不提到富士及其SuperCCD产品,目前最新的SuperCCDEXR技术已被应用于众多富士数码相机中EXR技术可以达到超高分辨率、超宽动态范围、高感光度和低噪点的效果 SuperCCD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__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__,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,SuperCCD可以实现相当于ISO800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SuperCCDEXR技术就是在原有的SuperCCD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__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__合并,得到一张拥有较宽动态范围的照片 使用SuperCCDEXR技术的机型有富士FINEPIXF75EXR、F85EXR、F200EXR以及S205EXR等SuperCCDEXR技术 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D
300、D
700、D3系列,索尼α
700、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 市场上采用CMOS的厂商有很多,如索尼研发的背照式CMOS—ExmorRCMOS和适马FoveonX3 背照式CMOS背照式CMOS ExmorRCMOS背面照明技术感光元件,改善了传统CMOS感光元件的感光度ExmorRCMOS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__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__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,ExmorRCMOS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-TX
1、理光CX3以及富士FINEPIXHS11等 FoveonX3FoveonX3 说到CMOS技术不得不提到的是适马特殊的FoveonX3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__面上并排排列的3个感光模块记录RGB3种颜色,而FoveonX3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__下,FoveonX3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FoveonX3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FoveonX3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DP
1、DP2以及SD14等机型 LiveMos 在可更换镜头已经成为趋势的今天,松下和奥林巴斯的LiveMOS也有着一定的影响了LiveMOS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,LiveMos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__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LiveMOS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 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 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__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DeadPixelTest了 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,往往不易发现 在电脑中运行软件DeadPixelTest中文版在本期光盘中可以找到,在测试前我们要对坏点和噪点的检查范围进行设置,将“噪点界限数值”设定为“60”流明;“坏点界限数值”设定为“250”流明设置完毕后将之前采集的__导入,测试软件程序会自动进行测试在“统计结果”右边便会出现坏点和噪点的测试数目噪点不是问题,但是坏点是传感器的硬伤,大家也可以借此软件,测试一下各个ISO值下,相机的噪点状况 介绍过几款感光元件,我们来总结一下,__时如何来选择合适的感光元件
1.在主流数码相机中,从成像质量、性能表现到功耗,CCD和CMOS成像已经没有了其中哪种一定好的现象,因此在__时不需考虑在这个环节的选择
2.在像素相同条件下,感光元件CCD/CMOS__越大越好因为感光元件__越大,感光性能越好,信噪比越高,暗部细节表现就越丰富,画面层次就越清晰,照片的立体感就越强
3.小尺寸的感光元件在性能上也有可取之处,即“偷焦段”现象由于感光元件的尺寸大小不同,对镜头的焦段造成了很大影响,产生了一系列的折算系数例如,佳能全画幅和尼康FX全画幅的折算系数都是1;佳能APS-H的折算系数为
1.3,佳能APS-C的折算系数为
1.6;尼康DX幅面的折算系数为
1.5;索尼折算系数为
1.5;宾得折算系数为
1.53;奥林巴斯和松下的折算系数为2该系数在广角端有弊无利,无形中减小了广角的范围,但是在长焦端增加焦段,如尼康70mm~200mm的镜头__在FX全画幅单反相机中,焦段保持不变,但是装配在系数为
1.5的DX幅面单反相机中,其焦段直接变成了140mm~300mm。