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CCD芯片尺寸与工业相机成像质量的关系


工业相机成像的根本是图像传感器(CCD或CMOS芯片)。图像传感器的单个像素越大捕捉光线的能力就越好,图像传感器面积越大,能容纳感光元件越多,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低,表现在成像效果上越好,也就是图像细腻、层次丰富、色彩还原真实、相同条件下,能记录更多的图像细节,各像素间的干扰也小,可以更加胜任弱光条件下的感光。但是图像传感器的面积越大,其成本也就越高。

目前的趋势是在CCD尺寸不变甚至减小的前提下,尽量增加像素传感器的数量,以满足人们对像素无止境的要求。但是CCD尺寸不变,增加像素就意味着单个像素的感光面积肯定要缩小,单个像素捕捉光线能力下降,从而会引发噪声增加、色彩还原不良、动态范围减小等问题。比如同样是30万像素的工业CCD相机,CCD芯片尺寸是1/3的必定比1/2的成像质量更好。

针对这些问题,必然要有对应的技术措施进行补偿。例如像素尺寸减小造成光线不足,最简单的应对办法就是提高芯片的感光度(同时也增加了噪声,又需要降噪处理)。技术的进步总是在尽量减小和消除像素尺寸太小造成的问题,但是较大的像素尺寸仍然是更好图像质量的保证,所以我们可以看到高端机型大多使用尺寸更大的CCD。

从选择工业相机的角度来说,可以认为同代的产品,CCD尺寸越大像质越有保证。

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