| 關(guān)于CCD、COMS，數字攝像頭、模擬攝像頭 BOLG荒廢已久，與其荒廢，不如寫(xiě)點(diǎn)課題上用的到的東西。 最近半個(gè)月，一直在查有關(guān)CCD、COMS，數字攝像頭和模擬攝像頭的資料。網(wǎng)絡(luò )上，很多描述指標和知識點(diǎn)不一。犧牲晚上看英語(yǔ)的時(shí)間，用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言做以下整理，知識點(diǎn)理解的有對有錯，僅憑理解總結如下。 1、就CCD和CMOS而言： ADC的位置和數量是最大的不同。CCD曝光結束后，進(jìn)行電信號轉移，將每一行中每一個(gè)象元的電荷信號依行序依次傳入每行的“緩沖器”中，由底端線(xiàn)路依次將每行的電信號引導輸出至 CCD 旁的放大器進(jìn)行放大，再串聯(lián) ADC 輸出，此為線(xiàn)陣CCD；另外一種是每行均有放大電路，各行同時(shí)將捕捉的當前圖像信息進(jìn)行ADC，既可以同時(shí)接受一幅完整的圖像信息，此為面陣CCD。 CMOS 的設計中每個(gè)像素就直接連著(zhù) ADC，電信號直接放大并轉換成數字信號。 比較：CCD的特色在于充分保持信號在傳輸時(shí)不失真，透過(guò)每一個(gè)像素集合至單一放大器上再做統一處理，可以保持圖像的完整性；CMOS的制程較簡(jiǎn)單，沒(méi)有專(zhuān)屬通道的設計，因此必須先行放大再整合各個(gè)像素的資料。由此可見(jiàn)，CMOS的成像過(guò)程更加容易出現壞點(diǎn)，使圖像失真，但隨著(zhù)他工藝的可兼容性和功耗，使得它更加適合嵌入式的需要，同時(shí)，產(chǎn)生的圖像失真可以通過(guò)相應的算法進(jìn)行補償，但這里需要注意的是，CMOS的成像特點(diǎn)決定了它非常容易受到外界環(huán)境光的影響，在使用的過(guò)程中，一定要設計出符合要求的光源。實(shí)質(zhì)上，CCD和CMOS不具有深挖其內涵的需要，對使用者而言，感光度、解析度、噪點(diǎn)、RGB分割、CMYK分割還是RGBE分割，等這些指標體現不出來(lái)使用差異了！工作過(guò)程中，沒(méi)有多大的區別，尤其在最近幾年，隨著(zhù)CMOS工藝的不斷完善，最高端的攝像頭都有采用CMOS的。 2、有關(guān)分辨率的理解 分辨率：有關(guān)分辨率的概念描述是很多的，但他們都是指行象素和列象素的乘積。但由于顯示器、圖像等的表述對象差異，理解方式就不同。以下摘抄網(wǎng)絡(luò )上一些精確的定義，并做整理。 顯示器的分辨率：就是屏幕圖像的精密度，是指顯示器所能顯示的點(diǎn)數的多少。由于屏幕上的點(diǎn)、線(xiàn)和面都是由點(diǎn)組成的，顯示器可顯示的點(diǎn)數越多，畫(huà)面就越精細，屏幕區域內能顯示的信息也越多，所以分辨率是個(gè)非常重要的性能指標之一?？梢园颜麄€(gè)圖像想象成是一個(gè)大型的棋盤(pán)，而分辨率的表示方式就是所有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)交叉點(diǎn)的數目。 以分辨率為1024×768的屏幕來(lái)說(shuō)，即每一條水平線(xiàn)上包含有1024個(gè)像素點(diǎn)，共有768條線(xiàn)，即掃描列數為1024列，行數為768行。分辨率不僅與顯示尺寸有關(guān)，還受顯像管點(diǎn)距、視頻帶寬等因素的影響。其中，它和刷新頻率的關(guān)系比較密切，嚴格地說(shuō)，只有當刷新頻率為“無(wú)閃爍刷新頻率”，顯示器能達到最高多少分辨率，才能稱(chēng)這個(gè)顯示器的最高分辨率為多少。 在圖形環(huán)境中，高分辨率能有效地收縮屏幕圖象。這就是為什么顯示器選擇的分辨率越大，顯示屏上的圖像越小的原因了。同樣5×5的圖標被放在了更大的棋盤(pán)格里當然會(huì )變小。 LCD液晶顯示器和傳統的CRT顯示器，分辨率都是重要的參數之一。由于其成像原理不同，傳統CRT顯示器所支持的分辨率較有彈性，而LCD的像素間距已經(jīng)固定，所以支持的顯示模式不像CRT那么多。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在該分辨率下，液晶顯示器才能顯現最佳影像（所以最好把你的LCD顯示器放心的調整到最大的分辨率顯示吧）。 圖像的分辨率：指圖像中存儲的信息量，圖像分辨率和圖像的像素有直接的關(guān)系。一張分辨率為640 x 480的圖片，那它的分辨率就達到了307，200像素，也就是我們常說(shuō)的30萬(wàn)像素，而一張分辨率為1600 x 1200的圖片，它的像素就是200萬(wàn)。這樣，我們就知道，分辨率的兩個(gè)數字表示的是圖片在長(cháng)和寬上占的點(diǎn)數的單位。一張數碼圖片的長(cháng)寬比通常是4：3。 3、數字攝像頭和模擬攝像頭 這兩個(gè)攝像頭的區別困擾我很久，因為我總是把這兩種攝像頭的區別歸因于所選的感光元件的差異，其實(shí)是大錯特錯。 區別1：輸出。其實(shí)不管你選擇CCD還是CMOS，只要你輸出的信號是數字的，就稱(chēng)為數字攝像頭；輸出的是標準模擬信號的，就是模擬攝像頭，或多稱(chēng)為模擬攝像機。 區別2：接口。數字攝像頭有USB接口（聊天用的），1394火線(xiàn)（高分辨率），千兆網(wǎng)接口（網(wǎng)絡(luò )攝像頭）；模擬攝像頭（機）多采用AV視頻端子（信號線(xiàn)＋地線(xiàn)）或S-VIDEO端子（俗稱(chēng)蓮花頭），輸出標準電視信號(PAL或NTSC)。 區別3：分辨率。這個(gè)區別是很顯著(zhù)的。模擬攝像頭的感光器件，其象素指標一般都維持在752（H）×582（V）左右這個(gè)水平，像素數也就是41W左右。數字攝像頭的分辨率（這里說(shuō)分辨率指的都是感光器件而不是采集到的圖像的）有市面上?？吹降陌偃f(wàn)級的像素數。但這并不能說(shuō)數字攝像頭的成像分辨率就比模擬攝像頭的高，原因在于模擬攝像頭輸出的是模擬視頻信號，它輸出的模擬信號直接輸入至電視或監視器，其感光器件的分辨率與電視信號的掃描線(xiàn)數呈一定的換算關(guān)系，圖象的顯示介質(zhì)已經(jīng)確定，因此模擬攝像機沒(méi)有必要采用高分辨率的感光器件，換句話(huà)說(shuō)，模擬攝像頭的感光器件分辨率不是不能做高，而是沒(méi)必要做高。 4、象元及其相關(guān) 象元其實(shí)就是感光器件上分布的一個(gè)個(gè)小感光點(diǎn)。它與顯示在顯示設備或圖像上的象素點(diǎn)是一一對應的。象元的尺寸當然是越大約好，因為象元的尺寸越大，感受光線(xiàn)的能力也就越強，單一象素點(diǎn)反映出的色彩也就越準確。但這又產(chǎn)生了一系列的矛盾，象元尺寸越大，單位面積的象元點(diǎn)個(gè)數就會(huì )隨之減少，整體顯示出來(lái)的像素數就會(huì )變小，更加不利于高分辨率圖像的顯示；然而增大象元點(diǎn)面積的同時(shí)增加感光元件的尺寸的話(huà)，又會(huì )使感光器件的成品率下降，造價(jià)上升。 |
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