数码相机的优势相信在这个年头已经不用多说了,但是关于数码相机内部的一些公开的技术对普通数码爱好者来说仍然是鲜为人知的秘密。稍有经验的色友就能体会出在日常拍摄中,如果提高ISO感光度的话就能使原本黯淡的环境明亮的跃于LCD上。
数码相机CCD信号传输原理
二、数码相机的ISO原理
我们在拍摄活动中改变数码相机的感光速度并不需要更换胶卷,只需调节相机内设ISO值即可,数码相机是怎样实现可随意调节ISO的呢?相信这是令很多数码爱好者费解的问题,为了说清楚这个问题,我们首先要了解数码相机内部影像传感器的信号传输原理。
1、CCD的信号传输原理
我们都知道当光线透过镜头射到CCD上,相应强度的电荷量就会被蓄积在感光电极之下,单位存储电荷量的多少取决于单位感光单元受到光照的强弱,当我们押下快门释放开关时,各单位上的影像电信号被传输给模数信号处理组件(ADC/CDS),这一切动作都必须受到相机内部影像处理器的脉冲操控,通常被分成相互传递型和单一传递型两种传输方式。
如图2所示,相互传递型的特点是将蓄积在电极下的电荷分布顺次输出至外部的信号转换组件上的方式。对照上图以像素是4列×3行的模拟CCD为例进行剖析,图中分别标识了感光电极、垂直传输通道、水平传输通道,按照CCD的工作原理先由从上到下的第3行开始。第一步,时序发生器发送一个脉冲信号让第3行四列的电荷在处于图中右边的垂直传输部中移动;第二步,对垂直传送部发送一个驱动脉冲使电荷纵向向下移动;第三步,纵向像素的传送结果是位于第3行的电荷被移动到了设计在下方的水平传输部;第四布,再对水平传输部发送驱动脉冲将第3行四列部分的电荷被顺次输出至外部的模数转换组件中,这时已经移出了第3行×4列的电荷;第五步,以上动作再重复2次,4列×3行的电荷便被全部被输出。
图2
如图3所示,单一传递型的特点是感受光线后一次性传送全部电荷。这种方式没有前者复杂,因为在感光部下部有一个等同大小的蓄积部,准确的说使用这种方式的CCD在制造工艺本身上没有单独的感光电极,而是使用透明状的传输电极,通过电极的光线在其下部的半导体层转换成电荷并蓄积,每当存储满电荷都会全部一次性通过水平传输部输出至模数转换组件上进行影像处理。
在影像工业上,影像信号的输出方式主要由信号转换工作组的处理模式和特定型号CCD的电气特性来决定。
图3
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