数码成像原理 2001年 33期 数码相机的成像原理与传统相机有较大的不同，这里有一个数码相机的框图（见^33060102a^1），大家可以看到数码相机系统的组成。 　　在数码相机中，当光线透过镜片传送到CCD（Chagre Couled Device 电荷耦合器）后，CCD会将其转换为电子信号，再由A/D转换器变为数字信号，传到DSP上，最后储存于记录媒体中（见^33060102b^2）。在这个过程中，CCD占有非常重要的地位。 　　目前大部分数码相机使用的感光元件是CCD（见^33060102c^3），它是一种特殊的半导体材料，是由大量独立的光敏元件组成的，这些光敏元件通常是按矩阵排列的。光线透过镜头照射到CCD上，并被转换成电荷，每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。 　　随着去年佳能公司发布EOS D30的专业级数码机身，人们的眼光又集中到了CMOS（金属氧化物半导体）影像传感器上。CMOS影像传感器过去有着信噪比小、分辨率低这些缺点，一直无法和CCD技术抗衡。但是现在CMOS的技术得到了长足的进步，已经可以商品化了。CMOS在微处理器、闪存和特定用途集成电路（ASIC）的半导体技术上占有绝对重要的地位。CMOS和CCD一样都可用来感受光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这两种材料所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。 　　CMOS相对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二极管组成的CCD，CMOS电路几乎没有静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，这有助于改善人们心目中数码相机是“电老虎”的不良印象。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好问题就不大，如果抑制得不好就十分容易出现杂点。 　　这种能耗低、制造相对容易的感光芯片如果能在影像的锐利度、动态范围等方面再做进一步的改进，相信CMOS是未来数码相机的发展方向。也许在不久的将来，在大部分中低档相机上使用的图像传感器将全部采用CMOS。