监控器的CCD/CMOS尺寸知识

　　CCD，Charged Coupled Device的缩写，中文意思为电荷藕合器件。60年代末期由贝尔试验室发明。开始是作为一种新型的PC存储电路，很快便发现CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像（硅的光敏性）处理。如今，CCD的应用领域已经今昔对比，在我们熟习的数码相机上，他扮演着举足轻重的作用。他接收透过镜头的光，并将光讯号转换为电信号，再由模拟数字转换器（A/D）将这些电信号转变成数码相机能识别的数字信号，这些数字信号最后就会还原为我们最终期待的照片图像。在像素数一样的情况下，CCD尺寸越大单位像素就越大。这样，单位像素可以收集更多的光线，因此，理论上可以说有利于提高画质。CCD片的大小与摄像效果与密切的关系，CCD片越大在低照度下表现的越比较好，画面更清晰明亮。

按摄像元件的ccd靶面的大小划分
(1)l"靶面尺寸为宽12.7mmx高9.6mm,对角线16mm
(2)2/3"靶面尺寸为宽8.8mmx高6.6mm,对角线11mm
(3)1/2"靶面尺寸为宽6.4mmx高4.8mm,对角线8mm
(4)1/3"靶面尺寸为宽4.8mmx高3.6mm,对角线6mm
(5)1/4"靶面尺寸为宽3.2mmx高2.4mm,对角线4mm
此外ccd摄像机有pal制和ntsc制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。

　　说到CCD的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大，也即CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。

　　CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。

　　如果分解CCD，你会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。

　　第一层“微型镜头”

　　我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。

　　第二层是“分色滤色片”

　　CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先，我们先了解一下两种分色法的概念，RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是青（C）、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及RGB的多。

　　原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的数码相机，在ISO感光度上多半不会超过400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色CCD可以容忍较高的感光度，一般都可设定在800以上

　　第三层：感光层

　　CCD的第三层是“感光片”，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。

　　传统的照相机胶卷尺寸为35mm，35mm为胶卷的宽度（包括齿孔部分），35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，对角长度约接近35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，例如尼康德D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6，比起消费级数码相机要大很多，而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm，达到了35mm的面积，所以成像也相对较好。

　　现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，成本也非常高。因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小，而越专业的数码相机，CCD/CMOS尺寸也越大。

那么为何在镜头的选用中考虑ccd靶面的尺寸呢?

　　为了从1/3″与1/2″ ccd摄像机中获取同样的视角，1/3″ ccd摄像机镜头焦距必须缩短；相反如果在1/3″ ccd与1/2″ ccd摄像机中采用相同焦距的镜头，情况又如何呢?1/3″ ccd摄像机视角将比1/2″ ccd摄像机明显地减小，同时1/3″ ccd摄像机的图像在监视器上将比1/2″ ccd的图像放大，产生了使用长焦距镜头的效果。 　　

　　另外我们在选择镜头时还要注意这样一个原则：即小尺寸靶面的ccd可使用大尺寸靶面ccd摄像机的镜头，反之则不行。原因是：如1/2″ ccd摄像机采用1/3″镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好。当然，综合各种因素，摄像机最好还是选择与其相匹配的镜头。