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簡介
 利用電子傳感器把光學影像轉換成電子數據。
 消費型數位相機（俗稱傻瓜相機）、類單眼數位相機、數
位單鏡反光相機及無反光鏡可換鏡頭相機。
 光感應式電荷耦合元件（ CCD ）或互補式金屬氧化物半
導體傳感器（ CMOS ）用來取代傳統相機底片的化學感光
功能。
 捕捉的圖像數據經集成的微處理器通過一定演算法編碼後，
儲存在相機內部數位存儲設備。
數位相機中的各個主要功能與週邊結構圖
CCD
 CCD電荷耦合元件（ Charge Coupled Device ）的簡
稱，它内部的半導體材料能把光線轉變成電荷，轉換
成數字信號壓縮以後保存起来。
CCD像素數目越多、單一像素尺寸越
大，收集到的圖像就會越清晰
CCD種類
 Full Frame：整個感測器的都是感光區域，可以用於
長時間，曝光的超高像素影像感測器等特殊用途。
 Frame Transfer（FT） ：採用兩個陣列方塊區域，
一是曝光區，另一是不透明儲存區， FT方式適用於
讀取速度需比Full Frame方式更快的高階CCD影像感
測器。
 Interline Transfer （IT）：CCD包含多個直條狀陣
列，並由曝光區及儲存區間隔組成。
各種影像感測器的特性比較
CMOS
IT-CCD
FT-CCD
感度
小
大
大
雜訊
大
小
小
動態範圍
大
中
大
CCD的動態範圍較窄，動態範圍代表一張
相片中，最明亮處與最黑暗處之間差距所
能表現的程度。
Smear
小
小
大
以50萬畫素作比較。
Smear(有快門時)
無
無
無
150萬畫素以上，IT-CCD也需要快門。
漸進式掃瞄
易
難
易
漸進式掃瞄(Progress Scan)的畫質比
Interlace方式較佳。
耗電量
10mW低耗電
100 mW
100 mW
晶片整合性
高
低
低
晶片SIZE
大
小
中/小
製程難易
複雜
複雜
較簡單
備註
CMOS
 CMOS則是互補式金屬氧化物半導體傳感器
（Complementary etal-Oxide Semiconductor）的簡
稱，它和CCD一樣，只是CMOS是利用硅和鍺這兩種元
素所做成半導體
CCD和CMOS比較
 CCD 是將光能儲藏起來，CMOS是利用光能激發電子。
 CCD的雜訊抑制好靈敏度高，但其成本高、高耗電量
及反應速度慢。
 CMOS再先天上就比較容易有雜訊的問題產生，不過其
低成本、低耗電量、反應速度快及高整合度。
CCD和CMOS的技术原理图
可達解析度(Pixel)
影像品質
畫素大小(μm)
雜訊瓶頸
價格
系統整合
暗電流(pA/cm2)
耗電量
電源供給
CCD
3M
優異
2-6
無
USD$10~50
晶片組
10~30
100’s of mW
多電壓軸(-8V~15V )
CMOS
1.5M
良好
7-20
尚需進一步克服
USD$8~15
單晶片
100~1000
10’s of mW
單一電壓(〈 5 V〉
CCD與CMOS影像感測器的特性比較
Super CCD EXR 改變色彩濾鏡陣列
 「精細捕捉」實現了超高解析度，可表現出更多細節。
 提高「畫素」的技術實現了超高感光度和低噪點。
 「雙重曝光控制」呈現拍攝的高動態範圍。
Foveon X3 CMOS 百分百紀錄全彩色
 僅使用於Sigma數位單眼相機中，它被稱之為全彩色
感光元件。
 有3個感光層，使波長不同的原色光到達相應的感光
層上。
影像處理器
 可以將CCD或CMOS等感光元件傳送出來的數位資訊轉
換為影像檔。
 根據拍攝者設定好的照片品質及風格等，再將資料轉
化為影像檔，再將最終結果存儲在記憶卡中。
參考資料
 Google圖片
 維基百科
 電子工程專輯




http://www.eettaiwan.com/ART_8800464853_480702_TA_
7a0b0cc0.HTM
手機中國 http://www.cnmo.com/reviews/89812.html
DIGI PHOTO
http://digiphoto.techbang.com/posts/995-sensor
數碼相機的工作原理
http://tds.ic.polyu.edu.hk/mtu/hict/ce/t2/p1.htm
陳佶明-數位相機的原理構造與發展現況