圖像傳感器是在一塊硅晶片上集成大量光電二極管組成，每一個(gè)光電二極管能記錄下來(lái)投射到它表面上的光照的強度和亮度，快門(mén)釋放時(shí)，鏡頭將被攝物影像聚焦在傳感器上，光電二極管負責記錄亮光、暗光、明暗之間的光，光電二極管把投射在其上的光轉化為電荷，這個(gè)對光照進(jìn)行反應的過(guò)程是聚焦電荷的過(guò)程，光越強，電荷越多。光電二極管所記錄的一組電荷經(jīng)過(guò)數字轉換可以最終成為圖像。
在數碼相機中，替代膠片對景物進(jìn)行感光的就是圖像傳感器，目前使用的有CCD和CMOC兩大類(lèi)型。
１、CCD圖像傳感器
目前大部分數碼相機使用的圖像傳感器都是CCD，這是一種特殊的半導體裝置，能夠把光學(xué)影像轉化為數字信號。
像素：在CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱(chēng)作像素，一塊CCD上包含的像素數越多，其提供的畫(huà)面分辨率就越高。每個(gè)像素上都包含三原色或補色這樣就隨著(zhù)像素數的增加而使畫(huà)面的彩色數值相應增加而使得畫(huà)面的色彩還原更加逼真。
圖像傳感器決定圖像性能的指標如下：
a.CCD芯片的尺寸
b.像素總量的多少
c.單位面積內像素數量的多少
d.圖像傳感器的信號傳輸方式
e.圖像傳感器的信號讀出方式
f.圖像傳感器上的濾鏡
目前有三種CCD芯片，現分述如下：
①線(xiàn)性CCD
僅限于高分辨率的線(xiàn)性CCD的數碼相機每次只能拍攝圖像的一條線(xiàn)，適合拍攝室內靜態(tài)物體。這種相機在拍攝時(shí)，線(xiàn)性CCD會(huì )將拍攝到的景物變成每條線(xiàn)，最后再將這條線(xiàn)完全結合起來(lái)才能成為完整的圖像。使用該相機時(shí)不能使用閃光燈，拍攝時(shí)間很慢，分辨率越高，拍攝時(shí)間就越長(cháng)。多用于珍本書(shū)畫(huà)的拍攝。
②矩陣CCD
矩陣CCD是目前數碼相機使用最廣泛的。
矩陣中的每個(gè)像素，在快門(mén)按動(dòng)時(shí)整個(gè)圖像被同時(shí)曝光，這樣矩陣中的像素數量越多，所獲得影像的分辨率就越高。
數碼相機的矩陣CCD芯片使用的信號傳輸方式多為逐行掃描方式。
③超級CCD
超級CCD是由富士公司獨家推出的，它并沒(méi)有采用傳統CCD芯片上的正方形光電二極管，而是使用了一種八邊形的光電二極管，像素是以蜂窩狀形式排列的，因而相同面積內的像素比傳統的CCD芯片又多又大。
將像素旋轉45度角排列的結果是可以縮小對圖像拍攝無(wú)用的多余空間。傳統的CCD芯片中的每個(gè)像素都由一個(gè)二極管、控制信號路徑和電量傳輸路徑組成。超級CCD采用蜂窩狀的八邊形二極管，原有的控制信號路徑被取消了，只需要一個(gè)方向的電量傳輸路徑即可，光電二極管就有更多的空間，這樣超級CCD在排列結構上比普通CCD要緊密，此外像素的利用率極高，也就是說(shuō)在同樣面積內超級CCD的光電二極管對光線(xiàn)的吸收程度更高，使得感光度、信噪比和拍攝動(dòng)態(tài)范圍都有所提高。
２、CMOC圖像傳感器
CMOC即互補性金屬氧化物半導體，CMOC和CCD一樣都可以用來(lái)感受光線(xiàn)變化的半導體。CMOC主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，通過(guò)CMOC上帶負電和正電的晶體管來(lái)實(shí)現基本的功能。這兩個(gè)互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。
CMOC和CCD的圖像數據掃描方法有很大差別。CCD傳感器掃描的方法非常簡(jiǎn)單，就好像把水從一個(gè)水桶再導給另一個(gè)水桶，只在最后一個(gè)水桶都被倒滿(mǎn)后也就在最后一個(gè)數據掃描完成后才能將信號放大。而CMOC傳感器的每個(gè)像素都有一個(gè)將電荷轉化為電子信號的放大器，因此，CMOC傳感器可以在每個(gè)像素上進(jìn)行信號放大，采用這種方法可節省任何無(wú)效的傳輸操作，所以只需少量能耗就可以進(jìn)行快速數據掃描，同時(shí)噪聲有所降低。CMOC同CCD相比，CMOC很容易與A/D模數轉換電路、數字信號處理電路等電路集成在一起，導致它的生產(chǎn)成本變低，成品率變高，并且明顯降低了功耗。
CCD只能單一地鎖存落到成千上萬(wàn)的采樣點(diǎn)上的光線(xiàn)上的狀態(tài)，而CMOC集成電路則可以完成其它許多功能：模數轉換、負載信號處理、白平衡處理及相機控制、時(shí)序控制等。這在CCD中是做不到的。
目前CMOC基本都是應用在家用型、簡(jiǎn)易型或超薄型數碼相機上，使得上述類(lèi)型的數碼相機的價(jià)格大幅下降，質(zhì)量迅速提高。隨著(zhù)CMOC技術(shù)的進(jìn)一步完善，憑著(zhù)它成本低，可集成、功耗小等特點(diǎn)，將在數碼低端相機的鄰域大展身手。
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