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andy6989

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【認知】CCD尺寸大小

說到CCD的尺寸，其實是說感光元件的面積大小，這裏就包括了CCD和CMOS。感光元件的面積越大，也即CCD/CMOS面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是數碼相機用來感光成像的部件，相當於光學傳統相機中的底片。

CCD上感光元件的表面具有儲存電荷的能力，並以矩陣的方式排列。當其表面感受到光線時，會將電荷反應在元件上，整個CCD上的所有感光元件所産生的信號，就構成了一個完整的畫面。
如果分解CCD，你會發現CCD的結構爲三層，第一層是“微型鏡頭”，第二層是“分色濾色片”以及第三層“感光層”。

第一層“微型鏡頭”
我們知道，數碼相機成像的關鍵是在於其感光層，爲了擴展CCD的採光率，必須擴展單一圖元的受光面積。但是提高採光率的辦法也容易使畫質下降。這一層“微型鏡頭”就等於在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因爲感測器的開口面積而決定，而改由微型鏡片的表面積來決定。

第二層是“分色濾色片”
CCD的第二層是“分色濾色片”，目前有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個則是CMYK補色分色法這兩種方法各有優缺點。首先，我們先瞭解一下兩種分色法的概念，RGB即三原色分色法，幾乎所有人類眼鏡可以識別的顔色，都可以通過紅、綠和藍來組成，而RGB三個字母分別就是Red, Green和Blue，這說明RGB分色法是通過這三個通道的顔色調節而成。再說CMYK，這是由四個通道的顔色配合而成，他們分別是青（C）、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業中，CMYK更爲適用，但其調節出來的顔色不及RGB的多。

原色CCD的優勢在於畫質銳利，色彩真實，但缺點則是雜訊問題。因此，大家可以注意，一般採用原色CCD的數位相機，在ISO感光度上多半不會超過400。相對的，補色CCD多了一個Y黃色濾色器，在色彩的分辨上比較仔細，但卻犧牲了部分影像的解析度，而在ISO值上，補色CCD可以容忍較高的感光度，一般都可設定在800以上

第三層：感光層
CCD的第三層是“感光片”，這層主要是負責將穿過濾色層的光源轉換成電子信號，並將信號傳送到影像處理晶片，將影像還原。

傳統的照相機底片尺寸爲35mm，35mm爲膠捲的寬度（包括齒孔部分），35mm膠捲的感光面積爲36 x 24mm。換算到數碼相機，對角長度約接近35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在單眼數碼相機中，很多都擁有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，例如尼康得D100，CCD/CMOS尺寸面積達到23.7 x 15.6，比起消費級數碼相機要大很多，而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸爲36 x 24mm，達到了35mm的面積，所以成像也相對較好。

現在市面上的消費級數碼相機主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。CCD/CMOS尺寸越大，感光面積越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300萬圖元相機效果通常好於1/2.7英寸的400萬圖元相機(後者的感光面積只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS圖元增加固然是件好事，但這也會導致單個圖元的感光面積縮小，有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS圖元的同時想維持現有的圖像質量，就必須在至少維持單個圖元面積不減小的基礎上增大CCD/CMOS的總面積。目前更大尺寸CCD/CMOS加工製造比較困難，成本也非常高。因此，CCD/CMOS尺寸較大的數碼相機，價格也較高。感光元件的大小直接影響數位相機的體積重量。超薄、超輕的數碼相機一般CCD/CMOS尺寸也小，而越專業的數位相機，CCD/CMOS尺寸也越大。

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發表於:2005-08-25 14:38


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