jufd--448磁力链接:DV选购中12核心参数全解析-转载DV视频剪辑论坛文章

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 17:45:29

选CCD还是CMOS?这不叫事儿!

本页将为您解除以下疑惑:

1.什么是CCD?什么是CMOS?
2.CCD与CMOS的差异是什么?
3.买DV应该选CCD的还是CMOS的?

  在DV的参数表中,都会有一栏显示** CCD或者** CMOS,这里的CCD与CMOS就代表了DV核心元件---传感器的类型。传感器好比DV的心脏,会直接影响到视频的画质,所以选好传感器是您购机的头等大事。如何选好传感器?这就告诉您!



什么是CCD?什么是CMOS?

  数码摄像机的传感器分为两种,一种为较老的CCD,另一种则是近年比较流行的CMOS。CCD(Charge-coupled Device)学名为电荷耦合元件,是较早前使用在数码相机以及摄像机上的重要元件之一。然而CCD在宝座还没坐稳10个年头,就被新兴发展起来的CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)互补金属氧化物半导逐渐替代。目前摄像机市场上,CCD传感器主要运用于低端和超高端级别的DV,而主流的高清DV基本都采用了CMOS传感器。

  
传统CCD传感器(左)与CMOS传感器(右)



CCD与CMOS的差异是什么?

  CCD制造成本相比于CMOS高出许多,这也是厂商在家用DV市场上放弃CCD的主要原因之一。而且CCD在处理图像时需要顺次处理信号,用户得到视频画面的时间相对较长。为了得到顺畅的视频,采用CCD作为传感器的DV就一定要提高处理器的性能,所以为了控制成本,厂商已经很少在家用DV上使用CCD作为传感器了。在画质方面低级CMOS要好于低级CCD,而高级CCD却要优于高级CMOS。


CCD与CMOS的主要差异



买DV应该选CCD的还是CMOS的?

  从上面的介绍不难看出,目前家用市场已经很少能看见CCD作为传感器的DV了。另一方面,家用DV的视频拍摄基本上都能达到1080i或者1080p高清拍摄级别,这一级别的视频,低级CCD很难胜任。与此同时,CMOS具有低成本,耗电小等优势,所以如果您打算购买一台高清DV,还是选择使用CMOS作为传感器的更为靠谱儿。实际上,在选择CCD还是CMOS的问题上,用户更像是被选择了CMOS。

  CCD就真的消声灭迹了吗?不是的,在一些低端产品中还是依稀可以看到CCD的影子,原因主要是处理标清视频要比处理高清视频简单的多,一个CCD完全可以胜任。另外,由于CCD具有感光度高的优势,所以在一些超高端DV产品中,依然在使用CCD作为传感器。


CCD复杂的工作原理注定会被主流DV市场淘汰



选购建议:别纠结了!家用DV还是妥妥的CMOS吧。当然也不必过分排斥CCD,存在既有意义。

(注:松下习惯于把自己的CMOS直接说成MOS,购机的时候要看准哦!)


·什么是1/3、1/4和1/8......

本页将为您解除以下疑惑:

1.什么是1/4?
2.如何通过1/4计算传感器面积?
3.什么是有效传感器面积?
4.如何选择传感器尺寸?

  如果您以前买过相机,会发现一个问题,在选购摄像机时,传感器尺寸的标注并不是AAmm×BBmm结构,而是1/4、1/8这种几分之几的结构,两者之间有什么区别吗?



什么是1/4?

  我们在摄像机参数中所提及的1/4到底是什么?它并不是传感器面积,更不是某一边的长度,而是传感器对角线长度与1英寸长度的比值。需要注意的是,这里的1英寸并不是工业上的25.4mm,而是光学标准的16mm。而对角线的长度,直接可以反映出传感器尺寸的大小。


1/4对应的是传感器对角线长度




如何通过1/4计算传感器面积?
  为什么相机和摄像机要采用两种不同的标注方法呢?其实很简单,如果摄像机也换成AA×BB结构,那么它的参数将会相当“难看”,怎么个难看法,笔者就带大家来算一算。
  其实计算起来很容易,例如某台DV标注的传感器大小为1/4,那么乘以1英寸的光学长度,对角线就为4mm。传感器比例基本都为4:3,那么根据勾股定理:对角线的平方等于两边的平方和,可以得出1/4标注的摄像机的传感器大小为3.2mm×2.4mm,只约为普通APS-C画幅24mm×16mm面积的1/60。


传感器尺寸计算方法




什么是有效传感器面积?
  相信大家都听说过有效像素的说法,但是传感器的有效面积还很少有人提及。其实这是一个比较隐蔽的参数,对实际成像的影响并不那么明显,但还是有必要说出来让大家有所了解。


有效传感器示意图

  从上图中我们可以看到,一般传感器的比例为4:3,而我们拍摄的1920×1080分辨率高清视频比例则为16:9,这就意味着拍摄视频时需要裁切传感器面积(如上图)。当然,也有技术比较成熟的厂商,采用了16:9比例的传感器,这样就避免了传感器面积的损失。但实际上,损失这些面积对成像的质量影响微弱,可以理解为成像时,传感器面积约等于有效传感器面积。




如何选择传感器尺寸?
  毋庸置疑,传感器尺寸越大,感光面积越大,对原始画面的还原度也就越高,画质也就越好。


传感器尺寸一览表

  1/3以及1/8这些数值代表对角线长度,对角线长度越大,传感器面积就越大,成像质量就越好。



选购建议:尽量选择分母数值小的,比如1/2英寸的DV就要好于1/4英寸的DV。


·动态有效像素?记住207这个数

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1.什么是有效像素?
2.什么是动态有效像素?
3.买DV时多少像素够?
4.补充内容:像素低反而好?

  像素、有效像素、动态有效像素,傻傻分不清楚?别让参数迷惑了你的眼睛,也别让经销商把你忽悠了。如果你对这些概念不清楚,看看下面的内容吧。



什么是有效像素?
  像素1000万,有效像素900万,那100万跑哪里去了?其实这100万像素别没有丢,只是设计在了传感器边缘,不参与成像而已。再说明白一些,由于传感器工艺问题,边缘像素总会浪费一些,目前在主流相机/摄像机市场没有例外。


设计出来的CMOS实际安装后总要损失一点

  上图外围的深蓝色部分,就是在CMOS实际安装后损失的面积。其实这个概念生产商是不会告诉你的,笔者也是根据经验假象出了这张图。网友朋友们可以理解为,CMOS要通过卡槽安装,由于工艺问题,这个卡槽的大小一般不变,传感器尺寸越大,损失的比例越小,有效像素越接近总像素。实际上,网友在购买DV的时候,总像素没有任何参考价值,有效像素才是需要关注的。




什么是动态有效像素?

  相机中很少有这个概念,但是摄像机中则把像素分为了动态有效像素以及静态有效像素。这个其实很好理解,动态有效像素就是CMOS在拍摄视频时参与成像的像素,静态有效像素就是拍摄照片时参与成像的像素。




买DV时多少像素够?
  对于DV来说,不管是1000万有效像素,还是800万有效像素,这些东西都是针对静态图像的,不会提升视频画质。对于全高清摄像机,多少像素够用呢?

  国内的电视台,在今年才慢慢普及了全高清节目,全高清节目的分辨率为1920×1080。1920×1080=2073600(约等于207万),也就是说,如果您在电视上回放DV素材,207万像素的DV完全可以符合要求。像优酷和土豆这种视频网站,对于视频的要求更低了,也许80万像素的视频就可以清晰的播放。207万像素已经被大部分人认可,对于全高清的家用DV,这些像素就足够了。




像素低反而好?
  选购DV的时候,千万别再把像素当回事了,否则人家一看你就是菜鸟,会被坑惨了的。有心的朋友可能会发现,佳能DV在今年普遍降低了传感器像素,这是为什么呢?


猜猜谁吃得多

  举个简单的例子,有两个鸟巢,一个里有三个鸟宝宝,另一个里只有一个鸟宝宝。而两个鸟妈妈都只抓了一只虫子,那么哪个鸟巢里的宝宝分到的多呢?很显然,只有一个鸟宝宝的巢里分到的食物最多。

  像素也是这个道理,传感器面积不变的情况下,像素越少,单个像素所占的面积越大,感光面也越大,低照度下的效果也越好。关于低照度,下面一页会有更详细的介绍。



购买建议:有效像素只要207万就够了,更多的像素不会对画质产生明显提升,只能提升电子防抖、数码变焦等无关痛痒的性能。


·背照式CMOS大于1/4没有意义?

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1.什么是背照式CMOS?
2.背照式CMOS有什么优势?
3.买DV一定要选择背照式CMOS吗?

  传感器,像素都介绍完了,但是这些对于选购DV来说还只是一个开始。2008年,索尼首先在自己的摄像机产品中引入了背照式传感器技术,打破了DV的格局。背照式传感器究竟有什么优势?我们在选购的时候是不是要一味追寻背照式传感器?下面的内容将会给你答案。



什么是背照式传感器?


背照式CMOS示意图

  简单来说,传统CMOS反方向安装在机器上,就成了背照式传感器,在这个领域索尼是最早也是技术最成熟的厂商。2010年前后,包括JVC和三星等摄像机生产商也相继引入了背照式传感器技术。


索尼绝对是背照式传感器的先驱




背照式CMOS有什么优势?


背照式传感器与传统传感器结构示意图

  如图,传统传感器结构,光线到达感光表面之前,要经过电路层,这个过程中光线会产生损耗。而背照式传感器由于调换了位置,感光表面位于最顶端,光线通过透镜后会直接到达感光面,减少了光线损耗。换句话,采用背照式传感器的摄像机,在低光照的情况下,依然可以得到明亮清晰的图像。

  
背照式传感器(左边)、传统传感器(右边)请下载原图查看细节




买DV一定要选择背照式CMOS吗?

  经笔者这么介绍,那么就一定要选择背照式传感器的DV了?用过单反的朋友可能知道,在高端相机中,基本上不存在背照式传感器这个感念。既然之前提到采用背照式传感器可以减少光线损耗,那么为什么单反相机不全线配备背照式传感器呢?这里就要涉及到一个感念,像素点距。

  点距很好理解,就是单位像素的宽/长我们称之为点距。比如面积3mm×2mm的传感器最大支持分辨率3×2的视频拍摄,那么传感器上分布着6个正方形的像素点,会按照3列2行排列,每个像素点的边长就是1mm--这就是点距。


像素点距示意

  点距的计算方法如下,某DV传感器面积为5.56mm×3.04mm,可以拍摄1920×1080分辨率的视频,那么用5.56除以1920或者3.04除以1080,得出来的结果就是像素点距,为2.8μm。

  由上图可以看出,点距越小,背照式传感器提升的效果越明显。反之,点距越大,单位像素的面积越大,感光面积也就越大(上页中介绍过),背照式传感器提升的效果反而不是很明显。以佳能5D2为例,它的传感器尺寸为36mm×24mm,最大静态图像的分辨率为5616×3744,点距为6μm,这个时候背照式对于它的提升几乎为零。从计算规则上来看,传感器尺寸越小,越需要背照式传感器。传感器尺寸越大,越不需要背照式传感器。

  按照国外某工程师的说法,当点距大于2μm时,肉眼就无法观看到背照式传感器对成像的提升。如果点距为2μm,那么传感器面积大约为3.84mm×2.16mm,按照之前学过的计算方法,标注出来的传感器尺寸约为11/40,即1/4。


计算方法



购买建议:在传感器尺寸大于1/4的情况下,选择背照式传感器的意义就不大了