概述
CCD-----标量图
名称:电荷耦合原件、图像控制器、图像控制器
作用:图像传感器
尺寸大小:市面上大多数CCD芯片的靶面是1/3和1/4
尺寸大小计算方式:
1.尺寸:摄像机内真空摄像管的对角线长度
2.摄像机使用摄像管和显示方式的原因,尺寸特殊,1英寸=16mm(常规1英寸=25.mm),遵照光学格式
3.16 x 靶面 = 对角线长度
4.长宽比例4:3,根据勾股定理得出长宽
宏观结构:
第一层:微型镜头-------->扩展CCD采光率
第二层:分色滤色片---------->分色
第三层:感光层(重点)——>将光信号--->电信号------>影像处理芯片(还原影像)
图1
CCD单色呈像机制
呈像、存储、还原举例1080p图片:
像素:光敏物质
1080p:是1920像素 x 1080像素------决定图片的大小
分辨率:单位英寸像素的个数-------决定图片的质量
第一步:感光
根据两个三个简单的概念----1080p图片就是行有1920个像素,列有1080个像素的矩阵
图2 图3
图2中矩阵里面可以看到清晰交叉构成的格子,是一个单元,每个单元内部结构如图3
第二步:发光
CCD整体是个硅,硅上有个像素的矩阵
发光二极管的功能:感光、发光
将单元内的硅渗杂(好比右手放左手上,将左手划分单元,每个单元的下面仍然是右手)----->
感光(光强决定电流量)
形成PN结(发光二极管的构成)------------>构成电路------------>有电流有色没电流黑色
有电流(电流量决定发光强度)
彩色
图4(注:图中各颜色的区域面积相同)
彩色呈像里每个单元里面如图4,在外面铺盖规格想得的颜色遮光板才能有颜色
(注:感光层只能有无电流,无法区分颜色)
(注2:三色区域上面通过遮光板可以知道进入每个单元的颜色)
CCD单色图像数据存储--------这里就是硬件和程序的结合
用一个char数组存储CCD每个单元电信号的强弱(存0-255,值越大电流量越强,光越强)
数组大小为1920 x 1080
彩色
图4(线为1根)
用一个char数组存储CCD每个单元电信号的强弱(0-255,值越大电流量越强)
数组大小为1920 x 1080 x 3
顺序存储
数组的下标0,3,6,9……表示前四个单元的红色感光区
数组的下标1,4,7,10……表示前四个单元的绿色感光区
数组的下标3,5,8,11……表示前四个单元的蓝色感光区
CCD单色图像数据还原
取出数组里的每个元素按顺序解析
彩色
取出数组里的每个元素按顺序排列,从0开始每三个元素的值解析的结果为1个单元的图像数据
CMOS
名称:互补金属氧化物半导体
作用:图像传感器
与CCD的比较:
靶面大小相同 | 价格 | 集成度 | 感光区域 | 分辨率 | 工艺 |
CMOS | 低 | 高 | 小 | 低 | 简单 |
CCD | 高 | 低 | 大 | 高 | 复杂 |
(数学上定义的点、线)
存储(优势:如何缩放都不会失真)
显像(劣势:难以展现层次丰富的图片)
(注:单反图像传感器是CMOS)
最后
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