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直讀光譜儀CCD與CMOS傳感器在數碼方面的應用
發布時間：2019-06-05 09:40:12 點擊：5173
早在10年前，三星就率先將數碼相機的傳感器和鏡頭移植到手機中，讓手機也能擁有較高的像素和光學變焦能力，而自然而然成為手機圖像傳感器供應鏈中的成員。隨著手機拍照功能普及和智能手機大潮的來臨，手機圖像傳感器的需求有了突飛猛進的增長。甚至在分析儀器直讀光譜儀的領域非常常見。
創想直讀光譜儀
我們知道傳感器是由N多個感光單元組成的，如4000×3000（1200萬像素，一般設置照片質量時可以看到）。由3000行4000列個單元組成，CCD就是對每一行的感光單元得到的數據進行匯總，然后統一傳送給處理器，由處理器進行記錄，并通過特定的軟件進行圖像化，使之成為一張圖片。所以處理器在處理這些數據時要將其分解還原到各個像素點上，然后再合成一張圖片。這就使得處理器工作量較大，處理速度較慢。但是由于各個單元能比較合理的安排空間，所以其獲取光線的能力較強，噪點少。
CMOS傳感器的工作原理
CMOS傳感器的工作原理相對簡單一些，它是對每一個感光單元的數據進行記錄，然后由處理器轉化為圖像，中間減少了處理器分解數據的工作，所以處理速度快，適合連拍。但cmos傳感器不足在于，在有限的空間上，不僅要記錄數據，還要傳輸，使得感光單元不能充分布滿有限的空間，從而對光線的獲取能力相對CCD要弱，噪點增加。
CCD傳感器的技術
知道這兩種傳感的原理我們就好比較了。CCD的技術復雜，更先進，所以也更貴，但是對處理器的要求很高，處理速度慢。而CMOS的技術相對簡單，處理速度快，對處理器的要求相對更低。所以我們可以發現，一般家用相機用的都是技術更為先進和成熟的小尺寸CCD，這樣做既能得到很好的成像質量，又只需要一個頻率不高的處理器。而專業一點的單反用的的一般都是CMOS,但大都尺寸較大，這樣既能避免小尺寸CMOS的不足，獲得更充足的光線數據，又能用更合理的處理器去處理高像素的圖像的情況下，保證連拍速度的優勢。
所說的天文攝影用的都是CCD，是因為用這方面的拍攝器材，都配有一個超級處理器來處理這些數據，才可能實現拍攝用途。像我們家用或者更為專業的相機上使用的處理器來處理這樣大尺寸、動輒上億像素的傳感器，不知道一年時間能不能處理完一張照片。
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