相信許多攝友都曾經(jīng)迷惑于數(shù)碼相機(jī)的“底”是什么?感光元件和成像器件有區(qū)別嗎?一會(huì)兒看到CCD,一會(huì)兒又看到CMOS,到底是不是一個(gè)東西?總是一頭霧水。而新攝友來說更是如此。今天,我們就來簡(jiǎn)單幾句話講清楚 。
我們常說的“底”,或者成像器件,或者感光元件都是同一個(gè)概念——傳感器。對(duì)于數(shù)碼相機(jī)來說,傳感器就是其核心,是相機(jī)感受光線并把光線轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)的部件。數(shù)碼相機(jī)就是將外部影像用這些電子信號(hào)來表示和存儲(chǔ)。自從進(jìn)入數(shù)碼時(shí)代,傳感器技術(shù)發(fā)展出2個(gè)類型——CCD傳感器和CMOS傳感器。二者之間有什么聯(lián)系和區(qū)別呢?
第一,出現(xiàn)時(shí)間區(qū)別
CCD早于CMOS出現(xiàn)。CCD傳感器最早出現(xiàn)在1990s時(shí)期,而CMOS傳感器則是2000年前后才出現(xiàn),并在之后逐步在民用消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品領(lǐng)域取代CCD成為主流。
世界上第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī),CCD,8萬像素
第二,畫質(zhì)差別
CCD的畫質(zhì)優(yōu)于CMOS。這源于二者工藝的不同。簡(jiǎn)單來說,CCD每行像素共用一個(gè)“放大器”來進(jìn)行信號(hào)處理,而CMOS則是每個(gè)像素單獨(dú)配備一個(gè)放大器,因此同面積下CCD的感光區(qū)域要遠(yuǎn)大于CMOS(畢竟CMOS上要留出更多空間給那些復(fù)雜電路)。因此,CCD的畫質(zhì)的會(huì)確比CMOS好。在不太需要高感的高端商業(yè)拍攝領(lǐng)域,頂級(jí)中畫幅相機(jī)(飛思、哈蘇、徠卡等)至今仍使用著CCD,以保證得到最高的畫質(zhì),滿足商業(yè)廣告大片的需要。
CCD和CMOS工藝差別
第三,高感畫質(zhì)差別
CCD的傳感器普遍發(fā)熱量大,尤其是高感光度下更是發(fā)熱嚴(yán)重,這就導(dǎo)致CCD傳感器的熱噪點(diǎn)很高,畫質(zhì)下降。而CMOS的功耗則低得多,發(fā)熱量也就低得多,因此在高感畫質(zhì)上CMOS的畫質(zhì)反而有優(yōu)勢(shì)。
第四,處理速度差別
處理速度也是CCD的一個(gè)先天弱點(diǎn),畢竟一個(gè)放大器要處理一整行的像素,運(yùn)算量大得多,速度就慢得多。每個(gè)像素就配有一個(gè)放大器的CMOS處理速度則快得多了,因此在體育攝影,擁有高速攝影性能的CMOS占據(jù)了壓倒性優(yōu)勢(shì)。
體育攝影決定了廠商的使用取向
第五,品控差別
CCD上只要一個(gè)像素出問題,一整行像素就都報(bào)銷了,導(dǎo)致出來的照片基本上也都不能用了。而CMOS上一個(gè)像素壞了,可以用算法屏蔽,基本不影響照片質(zhì)量。
第六,成本差別
CCD良品率很低,因此成本就很高。尤其是全畫幅的CCD,那只能是存在于實(shí)驗(yàn)室或博物館的天工之作,難以量產(chǎn)普及。而CMOS的技術(shù)成熟后,其成本大大低于CCD,讓數(shù)碼相機(jī)乃至全畫幅數(shù)碼相機(jī)真正地走進(jìn)了普通老百姓的生活。
綜上,CCD是早期傳感技術(shù)的產(chǎn)物, 其工藝復(fù)雜成本高昂,在數(shù)碼相機(jī)還只能作為專業(yè)器材的年代確實(shí)是傳感器的主要方案。而近20年來,CMOS技術(shù)進(jìn)步成熟,其成本不斷降低使數(shù)碼相機(jī)售價(jià)真正進(jìn)入了民用消費(fèi)級(jí)的區(qū)間,因此很快就取代了CCD成為了絕對(duì)主流。在消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)這個(gè)層面上,2010年后幾乎就再?zèng)]有CCD傳感器了。CCD傳感器只保留在了專業(yè)級(jí)的中畫幅高端器材中。這就是CCD和CMOS的聯(lián)系與區(qū)別。