数码相机工作原理

数码相机工作原理与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体， 而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的， 是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。 数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机 的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD （电荷藕合）元件； 另一种是CMOS （互补金属氧化物导体）器件。电荷藕合器件图像传感器CCD （Charge Coupled Device），它使 用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数 转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪 速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算 机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。互补性氧化金属半导体 CMOS（ Complementary Metal- Oxide Semiconductor）和CCD 一样同为在数码相机中可记录光线变化的半 导体。 CMOS 的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用 硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N （带 -电）和P （带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即 可被处理芯片纪录和解读成影像。然而， CMOS 的缺点就是太容易出 现杂点, 这主要是因为早期的设计使 CMOS 在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产 生的图像质量相比 CCD 来说要低一些。到目前为止，市面上绝大多 数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感 应器则作为低端产品应用于一些摄像头上，若有哪家摄像头厂商生产 的摄想头使用 CCD 感应器，厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大 肆宣传，甚至冠以“数码相机”之名。一时间，是否具有CCD感应 器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。由于 CMOS 传感器便于大规模生产，且速度快、成本较低，将 是数字相机关键器件的发展方向。目前，在佳能（CANO N）等公司 的不断努力下，新的 CMOS 器件不断推陈出新，高动态范围 CMOS 器件已经出现，这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛 校正的需要，使之接近了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的 可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。 相对于 CCD 的停滞不前相比， CMOS 作为新生事物而展示出了蓬勃 的活力。作为数码相机的核心部件， CMOS 感光器以已经有逐渐取代 CCD 感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。