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数码相机感光元件CCD与CMOS的特点【初级摄影教程】

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  • 2013.05.25

数码相机感光元件CCD与CMOS的特点

数码相机的CCD和CMOS都深藏于相机内部，就算您有机会看到它们的样子，也很难进行区分。两者的主要差异，主要体现在制作成本、解析度、耗电量与最终成像效果等各个方面。密码影像在这一章里将为大家介绍数码相机CCD和CMOS的工作原理以及Super CCD EXR与Foveon X3 CMOS的区别。
数码相机CCD工作原理
如图所示：
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在CCD中，电荷全部转移到输出端，由一个放大器进行电压转变，形成电子信号，然后被读取。这些电子信号从垂直寄存器传到 水平寄存器中，在此过程中会产生大量电压损耗。但因为信号只通过一个放大器进行放大，所以产生的噪点较少。
 
CMOS工作原理
如图所示：
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在CMOS中，每个像素点都对应一个放大器， 而且信号在最初就被直接转换，更便于被读取。所传输的是已经转换过的电压，所以电压更低，功耗也更低。但由于每个像素点都对应一个放大器，所以产生的噪点较大，不过目前这方面的技术已大幅改善。
SUPER CCD EXR与FOVEON X3 CMOS
随着技术的不断进步，富士公司生产的Super CCD也被改进成Super CCD EXR。而 Super CCD EXR在Super CCD的基础上，改变了后者的色彩滤镜阵列，它将颜色相同的两个相邻像素点组合在一起，合并为一个像素工作单元。因而较之前在技术上有三大方面的改进：
如图所示：
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1. “精细捕捉”技术实现了超高分辨率，表现出更多细节。
2. “像素对”技术实现了超高感光度和低噪点。
3. “双重曝光控制”技术实现了高动态范围。
目前，使用Super CCD的富士数码单反相机已退出了市场。
 
Foveon X3 CMOS
如图所示：
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Foveon X3 CMOS仅在适马数码单反相机中使用，它被称之为全彩色感光元件。它最大的特色就是有3个感光层，使波长不同的原色光到达相应的感光层上，并被100%地记录下来，而拍摄者无须添加任何滤色片做修正。虽然 Foveon X3 CMOS可以提供色彩更为真实的影像，但由于成本高昂而未得到普及。虽然这两种感光元件类型不同，但它们都具有非常高的性能。

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