ccd的工作原理是什么(数码常识CCD的原理详解)

感光器件的面积大小，这里包括了CCD和CMOS。CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。

CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成一个完整的画面。

CCD的结构为三层，第一层是"微型镜头"，第二层是"分色滤色片"以及第三层"感光层"。

1、微型镜头

数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层"微型镜头"就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不用传感器的开口面积决定，而改由微型镜片的表面积来决定。

2、分色滤色片

目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一种则是CMYK补色分色法，这两种方法各有优缺点。RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。CMYK是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是青（C）、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及RGB的多。

原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。一般采用原色CCD的数码相机，在ISO感光度上多半不会超过400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色CCD可以容忍较高的感光度，一般都可设定在800以上。

3、感光层

这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。在单反数码相机中，很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。

相同尺寸的CCD/CMOS像素增加会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。

目前大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，成本也非常高。因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量，超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小，越专业的数码相机，CCD/CMOS尺寸也越大。

随着技术的进步，在像素分辨率节节攀升的前提下，今天的数码产品厂商早已不再把这项指标作为提升产品竞争力的唯一手段，让自己的产品更加好用、易用，更加具有人性化和亲和力，已成为他们进行产品设计的最新共识。