詳解背照式CMOS傳感器結構和原理
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時(shí)代發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步。數碼相機的各種新技術(shù)層出不窮，導致消費者面對廠(chǎng)家宣傳或者是相機參數列表中的一些專(zhuān)業(yè)詞匯，一般都會(huì )感到非常難于理解，以致影響到購機前的判斷。所以我們數碼相機頻道特撰寫(xiě)“拒絕專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)”系列文章，力求用通俗易懂的文字為各位網(wǎng)友解釋常見(jiàn)又不太易懂的數碼相機技術(shù)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，讓大家在購機前能清楚明白相關(guān)技術(shù)。本期就為大家講解一下現在出現率頗高的“背照式CMOS傳感器”，分析一下此技術(shù)是好是壞。
照片怎么來(lái)的？
相機的本質(zhì)價(jià)值就在于把我們人眼能看到的景象轉化成可以保存欣賞的平面圖像，把輾轉即逝的瞬間變成永恒。在另一個(gè)角度來(lái)看，這是一種能量流動(dòng)的方式，相機所做的工作就是將光能轉化到介質(zhì)上轉化為信息存儲起來(lái)。
其中膠片相機成像是依靠鹵化銀晶體的化學(xué)特性，即遇光就會(huì )發(fā)生化學(xué)變化，再通過(guò)沖洗等一系列過(guò)程得到影像，具體的細節本文不展開(kāi)。
科技發(fā)展到了數碼化的時(shí)代，照片的存儲最終是以數字的格式，即是一連串的數值組成的文件。那究竟從自然界的光到數碼圖片文件，中間要經(jīng)過(guò)怎么樣的處理過(guò)程呢？
數碼照片是一些電路和軟件計算出來(lái)的結果
照片要以數碼的方式來(lái)表現，一個(gè)非常重要的步驟就是量化，也就是說(shuō)我們需要將自然界的景象轉換成一種可以用數值精確衡量的方式來(lái)表達。實(shí)際上量化過(guò)程的核心部件是影像傳感器，它可以將傳到它身上的不同強弱、不同顏色的光線(xiàn)，通過(guò)轉化成可以感光二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉換成電荷或者是電壓信息，整個(gè)圖像傳感器點(diǎn)陣上所有的信息出來(lái)再到處理芯片生成數字格式的圖片。
CCD傳感器和CMOS傳感器
而現在普遍使用的兩種圖像傳感器就是大家經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)到的CMOS和CCD傳感器了，為了讓大家最終更好地認識背照式CMOS傳感器，小編在此也簡(jiǎn)單說(shuō)一下兩種傳感器的異同以及優(yōu)缺點(diǎn)。如下圖所示，左邊為CCD傳感器的結構，右邊的為CMOS傳感器的機構，黃色的小方塊為像素點(diǎn)。
由圖示可以看出，CCD傳感器中每一行中每一個(gè)象素的電荷數據都會(huì )依次傳送到下一個(gè)象素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出；而在CMOS傳感器中，每個(gè)象素都會(huì )鄰接一個(gè)放大器及A/D轉換電路，用類(lèi)似內存電路的方式將數據輸出。簡(jiǎn)單說(shuō)就是對待單個(gè)像素點(diǎn)上得到的電荷數據有不同方法，CCD是全部傳輸出來(lái)再統一處理，CMOS是先分別處理在傳出來(lái)。這兩種方式并不是人們憑空想象出來(lái)的，而是由CCD和CMOS的制作工藝決定的，因為CMOS器件內傳輸數據會(huì )有較高的失真，所以需要先做處理。
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