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需要了解CCD的概念,CCD 是数字相机用来感测光线,取代银盐成像的组件,对于数字相机而言,它的地位便相当于传统相机的胶卷( 底片 ),会影响最后的相片之分辨率及品质。目前,使用 CCD 来感测影像的设备包括了扫描仪、数字相机以及办公室中的传真机、复印机...等。CCD (Charged-coupledDevice ) 的中文翻成电荷耦合组件,在数字相机中,每一个感光的像素( Pixel ),都包括了转换光能为电荷的感光二极管、传导器及CCD。随着科技的演进,数字相机感光组件亦将有所转变,例如,一些品牌的相机改变了传统 CCD 的排列方式,以感测形成更多的影像像素。
CCD的生产工艺主要掌握在SONY、Philps、Kodak、Fuji、SANYO、Sharp等厂商手中,日系公司占绝对优势。虽然各家在具体的加工技术上存在差异,但是评价CCD技术级别的行业标准却是公认的,那就是像素。
像素,最简单的表述就是CCD上感光MOS电容的数目。像素数决定了一块CCD上有多少个感光点,也体现了CCD的分辨率。CCD像素越多,就能在感光时把拍摄对象分成更精细的细节,所以分辨率也越高。由于像素与MOS在数目上是对应的,在CCD大小不变的前提下,要提高数字照片的分辨率,就要增加CCD上感光元件数目。在现有技术下,一张35mm底片大小的CCD已经可以达到8000万像素的分辨率水平。我们通常使用的消费级数码相机CCD的像素数在600万以下,高级单反数码相机已经开始应用超过千万像素的CCD,成像效果足以与银盐胶片相比。
数码相机在记录画面时,只能使用到CCD全部像素中的一部分,这一部分像素就被称为有效像素(EffectivePixels)。为什么不能用到全部像素?简单地说是位于CCD边缘的一些像素上覆盖了黑色的涂层,目的是要让数码相机知道“什么是黑色”,换言之代表了当图像为全黑时的基准值。由于这些像素不用来记录图像,因此相机的总像素同有效像素间存在差值。
另一个令人迷惑的概念是像素插值(Pixel Interpolationfunction)。这一功能是通过软件运算进行的。原理是用CCD上相邻的像素进行运算得到一些新的像素,从而提升分辨率。值的注意的是,运用插值算法模拟出的新像素并不是由
CCD感光元件生成,因此照片中实际的图像信息并没有增加。许多品牌数码相机都会对照片进行插值处理,最典型的当数富士公司的superCCD技术,通过插值可以使输出照片的大小翻番。但是这种方式对图像的品质存在一定的损害,所以在选购相机时要分清实际像素和插值像素各是多少。除了DC外,DV也使用CCD来记录图像。然而DV所使用的CCD元件像素数却向来是“见低不见高”。如今一部DC随随便便就配备数百万像素级别的CCD,而DV的CCD像素级别绝大多数仍维持在百十来万的水平。导致两者间的差异的原因,主要是DC和DV在输出要求上的不同。DV的CCD分辨率,与电视屏幕的分辨率是相匹配的。现在电视机的分辨率在50万像素的水平上,其中真正用来显示图像的也仅有30-40万像素,所以DV并不能够而是不需要搭配高像素的CCD。
随着数字影像技术的发展,DV搭载高分辨率的CCD进行静态数码照片的拍摄逐渐风行。对DV而言,CCD有静态和动态两个标准:静态像素指在拍摄照片时的分辨率,动态像素是指拍摄影片时能利用到的像素数,值的注意的:无论动态像素有多高,当影片在电视上回放或录到DV带上时,其分辨率都限定在32万像素左右。CCD上多出来的像素主要用于电子防抖动。也就是说单提高CCD像素数对DV影像质量的提高影响不大。