數(shù)字攝(shè)像(xiàng)頭的基本知(zhī)識(shí)

CCD
CCD(Charge Coupled Device)，即“電(diàn)荷耦(ǒu)合器(qì)件(jiàn)”，以(yǐ)百萬像(xiàng)素為單位。數(shù)碼相機規格中(zhōng)的多少百(bǎi)萬(wàn)像素，指的就(jiù)是CCD的分辨率。CCD是一(yī)種(zhǒng)感光(guāng)半(bàn)導體芯片(piàn)，用(yòng)於(yú)捕(bǔ)捉圖形，廣泛(fàn)運(yùn)用於掃描(miáo)儀，復印機(jī)以及(jí)無(wú)膠片相機等設備(bèi)。與(yǔ)膠(jiāo)卷的(dí)原理相似，光(guāng)綫穿過(guò)一個鏡頭，將圖(tú)形信(xìn)息投射到CCD上(shàng)。但(dàn)與膠(jiāo)卷不同的是，CCD既(jì)沒有能(néng)力記(jì)錄圖(tú)形數據，也沒有能力(lì)**保(bǎo)存(cún)下(xià)來，甚至不具備“曝光(guāng)”能力。所(suǒ)有(yǒu)圖(tú)形數(shù)據都會不(bù)停留(liú)地送(sòng)入一個“模-數(shù)”轉(zhuǎn)換器，一(yī)個(gè)信號(hào)處理器以及一(yī)個(gè)存儲設(shè)備(bèi)(比如內(nèi)存芯(xīn)片(piàn)或內存(cún)卡)。CCD有(yǒu)各式(shì)各樣的尺(chǐ)寸和形狀(zhuàng)，*大的(dí)有(yǒu)2×2平方英(yīng)寸(cùn)。
CMOS
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即(jí)“互(hù)補金(jīn)屬氧(yǎng)化物半導體”。它是(shì)計算機係統內一種(zhǒng)重要的芯(xīn)片(piàn)，保存了係(xì)統(tǒng)引導所需(xū)的大量資料(liào)。CMOS傳感器便(biàn)於大規(guī)模(mó)生產，且(qiě)速度快，成(chéng)本較(jiào)低，是數(shù)碼(mǎ)相(xiāng)機關鍵器(qì)件的發展方向之一。
白(bái)平(píng)衡 （White Balance） 
在不同(tóng)光源(yuán)下，因色(sè)溫不(bù)同，拍攝(shè)出來的相片(piàn)會偏(piān)色。如(rú)色溫(wēn)低時光綫中(zhōng)的紅，黃(huáng)色光含(hán)量較(jiào)多，所拍的(dí)照(zhào)片色調(tiáo)會(huì)偏(piān)紅(hóng)，黃色調，色文高時(shí)光(guāng)綫中的(dí)藍，綠色(sè)較多，照(zhào)片會(huì)偏藍，綠色調(tiáo)。此(cǐ)時(shí)便需要(yào)利用白平衡功能來作(zuò)修正，其(qí)原理是(shì)控製(zhì)光(guāng)綫(xiàn)中紅(hóng)，綠及(jí)藍(lán)三(sān)元(yuán)色(sè)的明亮(liàng)度，使影(yǐng)像中*大光(guāng)位達到純白，便能(néng)令(líng)其(qí)它色(sè)彩準確(què)。 
插(chā)值 （Interpolation）
在不(bù)生成像素的情況下增加(jiā)圖(tú)像(xiàng)像(xiàng)素(sù)大小(xiǎo)的一(yī)種方法(fǎ)，在周圍像素(sù)色彩(cǎi)的基(jī)礎上用數學公式計算(suàn)丟(diū)失像(xiàng)素的色(sè)彩(cǎi)。有(yǒu)些相機(jī)使(shǐ)用插值(zhí)，人(rén)為地增加圖(tú)像(xiàng)的分(fēn)辨係(xì)。
Bit（位) 
這是(shì)計算(suàn)機(jī)圖(tú)像(xiàng)中的(dí)術語(yǔ)，用來描述生成的圖像所能包含的顏(yán)色數(shù)。“深(shēn)度(dù)是(shì)8位”意(yì)味著圖像隻含(hán)有(yǒu)256種顏色(sè)。現在的(dí)數碼相機(jī)，每(měi)一(yī)種顏色的(dí)顏色深度(dù)都(dū)是8位。由(yóu)於每一個像(xiàng)素的顏色(sè)都(dū)是是由(yóu)紅(hóng)色，綠色和藍(lán)色(sè)三種(zhǒng)顏(yán)色混(hùn)合(hé)而(ér)成的(dí)，所(suǒ)以圖像包含的顏(yán)色可達256×256×256共計(jì)1.67億(yì)種(zhǒng)，也(yě)就(jiù)是所謂(wèi)的(dí)24位色。
TWAIN
這(zhè)是數字照相技術中非常常(cháng)見(jiàn)的(dí)一(yī)個詞。TWAIN是指一種特(tè)殊(shū)的(dí)軟件(jiàn)，有(yǒu)了它，其他與TWAIN兼(jiān)容(róng)的(dí)軟件就可以共享(xiǎng)圖像(xiàng)資源(yuán)了(liǎo)。比如(rú)說，PaintShopPro，這是(shì)一(yī)個(gè)很好的(dí)圖(tú)像處(chǔ)理方(fāng)麵的共享(xiǎng)軟件，它(tā)就(jiù)可(kě)以和TWAIN設(shè)備協同工作(zuò)。所以你可以在(zài)PaintShopPro中(zhōng)直接使用數碼相機中(zhōng)的(dí)圖像。TWAIN設備包括掃(sǎo)描儀，傳真機，當然，還有(yǒu)數碼相機。
區分CCD與(yǔ)CMOS
1970年是影像處理行業(yè)具有裏(lǐ)程(chéng)碑意義的一年(nián)，美國貝(bèi)爾(ěr)實驗室發明了CCD。二十年後(hòu)，人們(mén)利用(yòng)這一(yī)技術(shù)製造了(liǎo)數(shù)字(zì)相機，將(jiāng)影(yǐng)像處理(lǐ)行業(yè)推(tuī)進到(dào)一(yī)個全新領域(yù)。數(shù)字(zì)相機無(wú)需膠卷和衝洗，可重復拍攝(shè)和(hé)即時調整；影像可無限次復製且不(bù)會降低質(zhì)量(liáng)，方便**保存，並(bìng)可(kě)用於電子傳送(sòng)和(hé)處理。它(tā)的(dí)誕(dàn)生(shēng)給(gěi)影(yǐng)像處(chǔ)理業帶來了(liǎo)一(yī)場**。
而後，有人發現(xiàn)，將(jiāng)計算機係統(tǒng)裏的一(yī)種(zhǒng)芯(xīn)片進行加(jiā)工也(yě)可(kě)以作(zuò)為數(shù)字(zì)相機(jī)中的(dí)感(gǎn)光(guāng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，即(jí)CMOS，其便(biàn)於大(dà)規模生產和成本低廉(lián)的(dí)特性是商(shāng)家們夢寐以求的。業(yè)內人士(shì)分(fēn)析，它在不久的(dí)將來(lái)可(kě)能取代(dài)CCD，如今兩者依(yī)然(rán)共存。許多(duō)人認為：
“感(gǎn)光(guāng)傳(chuán)感(gǎn)器，尤其是CCD，是(shì)攝(shè)像(xiàng)頭(tóu)**核心的部件(jiàn)，是(shì)數字相(xiāng)機(jī)的(dí)心(xīn)髒(zàng)。”
而(ér)事實(shí)並(bìng)非(fēi)如(rú)此：感(gǎn)光傳(chuán)感器，尤其是CCD，在(zài)攝(shè)像(xiàng)頭中的功(gōng)能是將透過鏡(jìng)頭的(dí)光綫捕(bǔ)獲並轉換為電(diàn)子信(xìn)號，與其說(shuō)是數字(zì)相機(jī)的心髒，不(bù)如(rú)說(shuō)是(shì)數字(zì)相(xiāng)機的(dí)眼(yǎn)睛(jīng)。在(zài)研究級攝像(xiàng)頭(tóu)中(zhōng)，CCD或(huò)CMOS感光傳感器雖(suī)然是十分重要(yào)的(dí)元部(bù)件，在很大程度(dù)上決(jué)定(dìng)了攝像頭的(dí)像素，但(dàn)CCD/CMOS芯(xīn)片(piàn)在(zài)攝(shè)像(xiàng)頭的(dí)成本中並不(bù)占主(zhǔ)導(dǎo)位(wèi)置(zhì)，尤其是在越**的領(lǐng)域(yù)這一(yī)特性(xìng)表現(xiàn)越為突(tū)出。
從(cóng)技(jì)術的(dí)角(jiǎo)度(dù)比較，CCD與(yǔ)CMOS有如下(xià)四個(gè)方(fāng)麵(miàn)的不(bù)同：
信息讀(dú)取(qǔ)方(fāng)式(shì)
CCD電荷(hé)耦(ǒu)合器存儲的(dí)電(diàn)荷信息(xī)，需在(zài)同(tóng)步(bù)信號(hào)控(kòng)製下(xià)一(yī)位(wèi)一位地實施轉移(yí)後(hòu)讀取，電荷信息(xī)轉(zhuǎn)移和讀取(qǔ)輸出需要(yào)有(yǒu)時(shí)鐘控製(zhì)電(diàn)路和三組不(bù)同(tóng)的電源(yuán)相配(pèi)合，整(zhěng)個(gè)電(diàn)路較(jiào)為(wéi)復(fù)雜(zá)。CMOS光電傳感(gǎn)器(qì)經(jīng)光電轉換後直接(jiē)產生(shēng)電(diàn)流（或電壓）信號，信號(hào)讀取十(shí)分(fēn)簡單。
速(sù)度
CCD電荷耦合器需(xū)在同(tóng)步(bù)時(shí)鐘的控製下，以行(háng)為單位(wèi)一位一位(wèi)地輸(shū)出信息(xī)，速度較慢(màn)；而CMOS光電(diàn)傳感(gǎn)器采集(jí)光(guāng)信(xìn)號(hào)的(dí)同(tóng)時(shí)就(jiù)可(kě)以取(qǔ)出電(diàn)信號，還能(néng)同時(shí)處(chǔ)理(lǐ)各單元(yuán)的圖(tú)像信(xìn)息(xī)，速(sù)度比(bǐ)CCD電荷耦合(hé)器(qì)快(kuài)很(hěn)多。
電源及(jí)耗電量(liáng)
CCD電荷(hé)耦(ǒu)合(hé)器(qì)大(dà)多(duō)需要三組電源供電，耗(hào)電量較大；CMOS光(guāng)電傳感(gǎn)器隻(zhī)需(xū)使用一(yī)個電源(yuán)，耗(hào)電量非(fēi)常小，僅為CCD電荷(hé)耦合器(qì)的(dí)1/8到1/10，CMOS光電傳(chuán)感(gǎn)器在節(jié)能方(fāng)麵(miàn)具(jù)有(yǒu)很(hěn)大優(yōu)勢。
成像(xiàng)質(zhì)量
CCD電荷(hé)耦合器製作技(jì)術(shù)起(qǐ)步早(zǎo)，技術(shù)成(chéng)熟，采用PN結或二氧化矽(guī)（SiO2）隔(gé)離層(céng)隔(gé)離噪聲，成像質(zhì)量相對(duì)CMOS光(guāng)電(diàn)傳感器(qì)有(yǒu)一定優勢(shì)。由於CMOS光電傳感器集成度(dù)高，各(gè)光(guāng)電傳感元件(jiàn)，電(diàn)路之間距(jù)離(lí)很近，相(xiāng)互之(zhī)間的光，電(diàn)，磁(cí)幹擾(rǎo)較(jiào)嚴(yán)重(zhòng)，噪(zào)聲(shēng)對圖像(xiàng)質量影響很(hěn)大(dà)，使CMOS光(guāng)電傳感(gǎn)器很長一(yī)段時間無法進入(rù)實用。近年，隨著CMOS電路消(xiāo)噪技術的不斷發展，為生產(chǎn)高(gāo)密(mì)度**的CMOS圖像(xiàng)傳(chuán)感器提供(gōng)了良(liáng)好的條(tiáo)件。
此外，CCD與(yǔ)CMOS兩(liǎng)種傳感器在“內部結構”和“外部(bù)結構(gòu)”上(shàng)都(dū)是(shì)不同(tóng)的(dí)：
內部結(jié)構(gòu)（傳(chuán)感器(qì)本身的(dí)結(jié)構）
CCD的(dí)成(chéng)像(xiàng)點為X－Y縱(zòng)橫矩(jǔ)陣(zhèn)排(pái)列，每個成像點(diǎn)由(yóu)一個光(guāng)電(diàn)二極管(guǎn)和其(qí)控製的一個鄰近(jìn)電荷(hé)存儲區組成(chéng)。光電二(èr)極管(guǎn)將(jiāng)光綫（光量子）轉換(huàn)為電(diàn)荷（電子），聚集的電子(zǐ)數(shù)量與光綫的強(qiáng)度(dù)成正比。在(zài)讀取這些(xiē)電荷時(shí)，各(gè)行(háng)數據被移動到垂(chuí)直電(diàn)荷(hé)傳輸方(fāng)向(xiàng)的(dí)緩存器(qì)中(zhōng)。每(měi)行的(dí)電荷信息(xī)被連(lián)續(xù)讀出(chū)，再(zài)通過(guò)電(diàn)荷/電壓轉換器和(hé)放(fàng)大器傳感(gǎn)。這(zhè)種(zhǒng)構造產(chǎn)生的圖像(xiàng)具有低(dī)噪音(yīn)，高(gāo)性能(néng)的特點(diǎn)。但(dàn)是生產(chǎn)CCD需采用時鐘(zhōng)信號，偏壓(yā)技術，因此整個(gè)構造(zào)復雜，增大了(liǎo)耗電量，也增(zēng)加(jiā)了成(chéng)本。
CMOS傳感器周(zhōu)圍的(dí)電(diàn)子(zǐ)器件(jiàn)，如數字邏輯(jí)電(diàn)路，時鐘(zhōng)驅(qū)動(dòng)器(qì)以及模(mó)/數轉(zhuǎn)換器等(děng)，可在同(tóng)一(yī)加工程序(xù)中得(dé)以(yǐ)集成(chéng)。CMOS傳感器的構(gòu)造(zào)如(rú)同一個存儲(chǔ)器，每個成像點(diǎn)包(bāo)含一個(gè)光(guāng)電(diàn)二極(jí)管(guǎn)，一(yī)個電荷(hé)/電(diàn)壓轉(zhuǎn)換(huàn)單(dān)元，一個重新(xīn)設(shè)置(zhì)和(hé)選擇晶體管，以及一(yī)個放大器(qì)，覆(fù)蓋在整個傳(chuán)感(gǎn)器上(shàng)的是金屬(shǔ)互(hù)連器(qì)（計(jì)時(shí)應用和(hé)讀(dú)取信(xìn)號(hào)）以及縱(zòng)向(xiàng)排(pái)列的輸出(chū)信(xìn)號(hào)互(hù)連器，它(tā)可(kě)以通(tōng)過簡(jiǎn)單的X－Y尋(xún)址技(jì)術(shù)讀取(qǔ)信號(hào)。
外(wài)部(bù)結構(gòu)（傳感(gǎn)器(qì)在產品(pǐn)上(shàng)的應用結構(gòu)）
CCD電荷(hé)耦(ǒu)合器需在(zài)同(tóng)步時(shí)鐘的(dí)控(kòng)製下，以(yǐ)行(háng)為(wéi)單(dān)位(wèi)一(yī)位一位地輸(shū)出(chū)信息，速度較慢；而CMOS光電(diàn)傳感器采集(jí)光(guāng)信(xìn)號(hào)的同時(shí)就可(kě)以取(qǔ)出電信(xìn)號(hào)，還(huán)能同(tóng)時(shí)處(chǔ)理各(gè)單元的圖像信(xìn)息(xī)，速度比CCD電荷耦(ǒu)合器快很(hěn)多。
CMOS光電傳感器的(dí)加(jiā)工采用(yòng)半導體廠家生(shēng)產集成(chéng)電路的(dí)流程，可(kě)以將(jiāng)數字相(xiāng)機的所有部件集成(chéng)到一(yī)塊(kuài)芯(xīn)片上(shàng)，如(rú)光(guāng)敏元(yuán)件，圖像信(xìn)號放(fàng)大(dà)器，信(xìn)號讀取電路，模數(shù)轉換(huàn)器(qì)，圖像信號(hào)處(chǔ)理(lǐ)器及控(kòng)製(zhì)器(qì)等，都可(kě)集(jí)成(chéng)到(dào)一塊芯(xīn)片(piàn)上，還具有(yǒu)附加(jiā)DRAM的優點(diǎn)。隻(zhī)需要(yào)一(yī)個(gè)芯片就(jiù)可以實現(xiàn)很(hěn)多功能，因(yīn)此采用(yòng)CMOS芯片的光電圖(tú)像轉換(huàn)係統(tǒng)的(dí)整(zhěng)體成(chéng)本(běn)很低。
什(shí)麼(mó)是(shì)數(shù)字(zì)攝(shè)像(xiàng)頭(tóu)
所有CCD芯(xīn)片(piàn)都屬(shǔ)於(yú)模擬元(yuán)件(jiàn)，但當圖像(xiàng)數據進(jìn)入計(jì)算機(jī)時卻是數字信號。如果(guǒ)數(shù)據(jù)是(shì)在(zài)攝(shè)像(xiàng)頭(tóu)，采(cǎi)集(jí)卡(qiǎ)兩(liǎng)部(bù)分(fēn)完成數字化的，這(zhè)個攝(shè)像頭(tóu)就(jiù)是模(mó)擬攝像頭。而數(shù)字攝像頭(tóu)則是在(zài)攝像(xiàng)頭內部完(wán)成數(shù)字化(huà)的(dí)，這樣可以減少圖像(xiàng)的噪音(yīn)。與(yǔ)模(mó)擬(nǐ)攝像頭相(xiāng)比，數(shù)字(zì)攝(shè)像頭顯著(zhù)提高(gāo)了(liǎo)攝像頭的信噪(zào)比，增(zēng)加了(liǎo)攝(shè)像(xiàng)頭的動(dòng)態範圍(wéi)，*大(dà)化圖像(xiàng)灰度範圍。科學研究級(jí)的(dí)絕(jué)大(dà)多數(shù)的(dí)CCD/CMOS芯片(piàn)都是由(yóu)Kodak，Sony，SIT製造的。
CCD與(yǔ)COMS的分(fēn)類(lèi)
CCD與CMOS按成(chéng)像(xiàng)過(guò)程可以分為2大(dà)類(lèi)：動(dòng)態（fast scan）和(hé)靜態（slow scan）；按(àn)應(yīng)用(yòng)場合(hé)不同可(kě)以分為專業(yè)級(jí)和民用級。常見的視頻聊天攝(shè)像頭(tóu)（如羅(luó)技）與(yǔ)各種(zhǒng)數字相機(jī)使(shǐ)用的分別(bié)是民用級(jí)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)CCD/CMOS。
CCD的(dí)成(chéng)像(xiàng)原(yuán)理(lǐ)
CCD成像的過(guò)程(chéng)是這樣的(dí)：CCD表(biǎo)麵被(bèi)覆的矽半導(dǎo)體光(guāng)敏元(yuán)件捕獲光子後產(chǎn)生(shēng)光生(shēng)電子，這些電(diàn)子先被(bèi)積(jī)蓄在CCD下(xià)方(fāng)的絕(jué)緣(yuán)層(céng)中，然(rán)後由控(kòng)製(zhì)電(diàn)路以(yǐ)串(chuàn)行的方式(shì)導出(chū)到(dào)模數(shù)電路(lù)中，再經過DSP等成像(xiàng)電路形成圖(tú)像(xiàng)。fast scan 和(hé)slow scan*大(dà)的(dí)區別就(jiù)在(zài)於光生電(diàn)子(zǐ)導出的速(sù)度和電路係(xì)統上不同(tóng)。fast scan 導出電子的(dí)頻率非常快，以便能(néng)達(dá)到視(shì)頻級的刷(shuā)新(xīn)率，但這(zhè)將導致(zhì)電子(zǐ)丟(diū)失(shī)，噪聲(shēng)增多，光生(shēng)電子(zǐ)清空不徹底；而slow scan 則相反，它的(dí)電路(lù)設計重在(zài)對(duì)光(guāng)生(shēng)電子積(jī)蓄的保(bǎo)護上(shàng)，導(dǎo)出的(dí)頻率不高(gāo)，但(dàn)保(bǎo)證傳(chuán)出(chū)過程中電(diàn)子丟失(shī)和損耗(hào)降(jiàng)到(dào)極(jí)小，它(tā)的(dí)模(mó)數(shù)轉(zhuǎn)換器動態範圍和(hé)靈敏度(dù)極高，保(bǎo)證了(liǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)換(huàn)過程不失真，同時(shí)為(wéi)了(liǎo)減低熱效應產(chǎn)生(shēng)的噪(zào)聲，一般(bān)使(shǐ)用(yòng)Cooling 係統降溫。
看(kàn)了上麵(miàn)的解釋我們(mén)可以(yǐ)知道專(zhuān)業(yè)級的科研(yán)用攝像(xiàng)頭為什(shí)麼(mó)那麼(mó)貴了(liǎo)，從CCD感(gǎn)光層(céng)的(dí)材料和麵積(jī)開(kāi)始，到(dào)光生(shēng)電(diàn)子的積(jī)蓄，到(dào)電子(zǐ)的(dí)導出(chū)電(diàn)路，傳輸(shū)電路，模(mó)數(shù)轉換電路，圖(tú)像(xiàng)顯示(shì)電路(lù)，Cooling電路(lù)，每一步(bù)專(zhuān)業級科研攝像頭的(dí)工藝都和(hé)民用(yòng)級的不(bù)同(tóng)，成本都在幾十倍到幾百(bǎi)倍以上(shàng)。目(mù)的隻有一個(gè)，專業級(jí)攝像頭能(néng)盡(jìn)可能完整的采集到(dào)所有(yǒu)的光信號。一般來(lái)說，民(mín)用級攝(shè)像頭或數碼相(xiāng)機隻能反映50%以(yǐ)下(xià)的(dí)光信號。
評價CCD的(dí)基本(běn)指標
主(zhǔ)要(yào)包括像素值，信噪比，冷卻溫(wēn)度等
信噪比(bǐ)（SNR）
信噪(zào)比真實體(tǐ)現攝(shè)像頭(tóu)的(dí)檢(jiǎn)測(cè)能(néng)力。所(suǒ)有的CCD攝像(xiàng)頭的(dí)廠家為提(tí)高(gāo)攝(shè)像(xiàng)頭的(dí)性能(néng)，都盡(jìn)力使信號（可達到(dào)滿(mǎn)井(jǐng)電子(zǐ)的數目）*大(dà)同時(shí)盡可能(néng)減(jiǎn)少噪音(yīn)。
SNR=滿井電(diàn)子/噪音(yīn)電子=動態(tài)範(fàn)圍(wéi)=*大(dà)灰(huī)階=2bit數
在相同滿井電(diàn)子的(dí)CCD，降低CCD噪音，就能(néng)提高CCD的(dí)監(jiān)測(cè)能(néng)力(lì)，熱(rè)或(huò)者暗電流對於CCD都是噪音，噪音在(zài)Cool CCD基本都可以被深度致(zhì)冷(lěng)的Peltier消除(chú)。在曝光超過5-10秒(miǎo)，CCD芯(xīn)片(piàn)就會發熱，沒(méi)有致冷設(shè)備(bèi)的(dí)芯片，“熱(rè)”或者白(bái)的像素點(diǎn)就(jiù)會(huì)遮(zhē)蓋圖像(xiàng)，圖(tú)像(xiàng)到(dào)處可(kě)見雪花。-20°C的攝(shè)像頭(tóu)可以拍(pāi)攝(shè)高達(dá)5分鐘的圖像(xiàng)，-40°C的攝像頭拍攝(shè)時間可以(yǐ)超(chāo)過(guò)1小(xiǎo)時。
CCD結構設(shè)計，數字(zì)化的方法(fǎ)等(děng)都會(huì)影(yǐng)響噪音的(dí)產(chǎn)生(shēng)。通過(guò)改(gǎi)善結(jié)構(gòu)，優化(huà)方法(fǎ)，同樣能(néng)減(jiǎn)少(shǎo)噪(zào)音的產(chǎn)生。
像(xiàng)素麵(miàn)積 
這個(gè)指標是在芯片的一個重要指(zhǐ)標。像素(sù)麵積越大(dà)，對光越(yuè)靈敏(mǐn)。因為像素(sù)點(diǎn)麵(miàn)積有更(gēng)多電子(zǐ)，能(néng)產生更多信(xìn)號。大(dà)像(xiàng)素(sù)點增(zēng)加(jiā)靈(líng)敏度(dù)，小的像素點增加(jiā)分(fēn)辨(biàn)率。要(yào)提(tí)高(gāo)影像質量(liáng)就(jiù)必須(xū)增加CCD的像素(sù)，因此在(zài)CCD尺寸一(yī)定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià)，增加(jiā)像素就意(yì)味著(zhuó)要(yào)縮(suō)小了(liǎo)像素(sù)中的光電(diàn)二(èr)極管。我們知道單位(wèi)像素(sù)的(dí)麵(miàn)積(jī)越小(xiǎo)，其(qí)感光(guāng)性能(néng)越低，信噪(zào)比(bǐ)越低，動態範圍越窄(zhǎi)，因此(cǐ)這種(zhǒng)方(fāng)法不能無限製(zhì)地(dì)增大(dà)分辨率(shuài)，所(suǒ)以(yǐ)，如(rú)果不(bù)增(zēng)加(jiā)CCD麵積(jī)而一味地(dì)提高分(fēn)辨(biàn)率，隻(zhī)會引(yǐn)起圖像質量(liáng)的惡(è)化。但(dàn)如(rú)果在(zài)增加CCD像(xiàng)素(sù)的同時想維(wéi)持現有(yǒu)的(dí)圖像(xiàng)質量，就(jiù)必(bì)須在(zài)至少維持單位像素麵積(jī)不減(jiǎn)小(xiǎo)的基礎上增(zēng)大CCD的總麵(miàn)積(jī)。而目前更(gēng)大(dà)尺(chǐ)寸CCD加(jiā)工(gōng)製造比(bǐ)較困(kùn)難，成(chéng)品(pǐn)率也比(bǐ)較(jiào)低，因此(cǐ)成(chéng)本也一直降不下(xià)來，這一(yī)矛(máo)盾對(duì)於(yú)CCD而(ér)言(yán)是(shì)難(nán)以(yǐ)克服(fú)的(dí)。
攝像頭與數碼相機(jī)
如前(qián)文所述，專(zhuān)業攝(shè)像(xiàng)頭與數(shù)碼(mǎ)相機在工(gōng)藝，成(chéng)本(běn)，技(jì)術(shù)含量(liáng)，成像質量上差(chà)異明顯，不是(shì)一個(gè)級別的產品。具體到實(shí)際應用中，數碼相機存(cún)在以下主(zhǔ)要(yào)問題(tí)：
數(shù)碼相(xiāng)機有自動曝光(guāng)功能，在(zài)不(bù)同光(guāng)源的情況(kuàng)下拍出來的(dí)圖(tú)像(xiàng)都(dū)不一樣，很難定性，如(rú)要(yào)測量圖像(xiàng)的麵(miàn)積，光密度(dù)等(děng)，非要(yào)專(zhuān)業攝像頭(tóu)莫屬。
數碼(mǎ)相機無(wú)法(fǎ)實現實(shí)時(shí)預覽功能(néng)。
在特殊照明條件下，如熒光，暗場(cháng)條(tiáo)件下難(nán)以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)成(chéng)像質量(liáng)。
在(zài)凝膠成像等儀器上(shàng)如(rú)果用(yòng)數碼相機的話(huà)會導(dǎo)致(zhì)電子(zǐ)丟(diū)失(shī)，損耗等，使得(dé)不能完(wán)全(quán)捕(bǔ)捉到(dào)信號(hào)，對(duì)結(jié)果(guǒ)的(dí)分析不是很準確(què)！