当说说数码相机的CCD

说说数码相机的CCD

CCD是数码相机中捕捉影像的芯片，它最初是为摄象机设计的，随着技术的不断进步，其分辨率逐步提高，色彩还原日渐逼真，到今天，百万像素的数码相机，已经成为数码相机这个崭新舞台上的主角。世界上两大主要的CCD供应商IBM和SONY最近又各自发布了其最新的200万像素（IBM，见左图）和140万像素（SONY，用于其DSC-D700）的CCD。

为了便于分辨CCD的优劣，我们有必要知2、周例保养道一点CCD的基本原理。用一个形象的比喻来说明，CCD的结构就象一排排输送带上并排放满了小桶，光线就象雨滴撒入各个小桶，每个小桶就是一个像素。按下快门拍照的过程，就是按一定的顺序测量一下某一短暂的时间间隔中，小桶中落进了多少"光滴"，并记在文件中（见右图）。一般的CCD每原色的光度用8位来记录，即其小桶上的刻度有8格，也有的是10位甚至12位，10位或12位的CCD在记录色彩时可以更精确，尤其是在光线比较暗时。 早期的CCD是隔行扫描的，同一时刻，每两行小桶，只有一行被测量，这样可以提高快门速度，但图像精度大为降低。 随着技术的进步，人们已能让CCD记录在几十分之一秒，甚至几千分之一秒的时间里陆续在包材领域实现突围，落进各个"小桶"的"光滴"的量，所以，新的CCD一般都是逐行扫描的。尽管目前已经能把CCD做到130万甚至更高的分辨率，但这并不意味着每个像素都能捕捉每一种颜色，实际上CCD本身是不能分辨颜色的，所以，在实际应用时需要使用色彩滤镜，一般地就是在CCD器件的滤镜层涂上传统的塑料保鲜膜在几10年前就已出现不同的颜色。滤镜上不同的色块按G-R-G-B（绿-红-绿-兰）的顺序象马赛克一样排列，使每一片"马赛克"下的像素感应不同的颜色。例如，在一个130万像素的CCD上，有325000个像素感应红色，325000个像素感应兰色，650000个像素感应绿色。在一个使用这种CCD的分辨率为的数码相机中，有640512个红色像素、640512个兰色像素和个绿色像素，绿色像素多一点，是因为人类眼睛对绿色的敏感性和对其它颜色不 一样。最后在记录图像时，每个像素的真实色彩就是它与周围像素象混合的平均值。

另外还有一种方法，那就是Canon生产的CCD（例如其Power Shot系列数码相机所使用的）所用的方法，它使用了另一种排列方式的滤镜，它的颜色是直接涂在CCD表面的，（见左图）其色彩是按C-Y-G-M（青-黄-绿-洋红）的顺序排列的，每个像素的最终颜色也是取其与周围像素的平均值，但这种算法更为复杂一些。在一个分辨率为的使用这种CCD的数码相机中，有640 x 512个青色像素，640 x 512个黄色像素640 x 512个绿色像素以及640 x 512 个洋红色像素。 由于采用了与众不同的CCD工艺，Canon开发了一种新奇的节省存储空间的图像无损记录方式，那就是它在POWER SHOTPRO 70上所采用的CCD原始数据方式。它记录的CCD各像素的值多个上市企业表现强势是某一单色的10位的光度值，而不是计算后的24位的真彩色值，所以节省了大量的存储空间，一幅1536x1024的真彩色图像，只需1.9MB即可记录，而不是TIFF格式的4.5MB。色值的计算工作，留到计算机中去完成。

根据以上的介绍，您就不难理解为什么分辨率的高低并不能完全反映CCD的质量了，其上面像素的排列方式、滤镜工艺、计算方法等都会给最终图像质量，带来严重影响。