背照CMOS/Supper CCD EXR/CCD大比拼!
泡泡網(wǎng)數(shù)碼相機(jī)頻道6月25日 我們都知道，傳感器尺寸才是決定成像畫質(zhì)是否優(yōu)秀的根本因素之一 ——傳感器尺寸越大，單個像素的開口率也就越大，感光性、信噪比和動態(tài)范圍也都會相應(yīng)提高。那么有沒有一種不增加傳感器尺寸也能提高感光性、信噪比和動態(tài)范圍的方法呢？答案是可以。
最早實現(xiàn)的是富士的Super CCD傳感器，但Super CCD傳感器是采用非傳統(tǒng)的蜂窩狀形式排列像素來提高使用面積，從而提高感光性、信噪比和動態(tài)范圍，可以說依然是提升了傳感器尺寸。真正完美實現(xiàn)不增加傳感器尺寸提高感光性、信噪比和動態(tài)范圍的是最新的背照式CMOS傳感器，因為采用和普通方法相反、向沒有布線層的一面照射光線的背面照射技術(shù)，背照式CMOS不受金屬線路和晶體管的阻礙，開口率（光電轉(zhuǎn)換部分在一個像素中所占的面積比例）可提高至近100%，從而實現(xiàn)不增加傳感器尺寸也能提高感光性、信噪比和動態(tài)范圍。
背照式CMOS傳感器：
在傳統(tǒng)CMOS感光元件中，感光二極管位于電路晶體管后方，進(jìn)光量會因遮擋受到影響。所謂背照式CMOS就是將它掉轉(zhuǎn)方向，讓光線首先進(jìn)入感光二極管，這樣一來就不受金屬線路和晶體管的阻礙，開口率（光電轉(zhuǎn)換部分在一個像素中所占的面積比例）可提高至近100%，從而提高低光照條件下的拍攝效果。
Super CCD EXR傳感器：
Super CCD是由富士公司獨家推出的，它并沒有采用常規(guī)正方形二極管，而是使用了一種八邊形的二極管，像素是以蜂窩狀形式排列，并且單位像素的面積要比傳統(tǒng)的CCD大。將像素旋轉(zhuǎn)45度排列的結(jié)果是可以縮小對圖像拍攝無用的多余空間，光線集中的效率比較高，效率增加之后使感光性、信噪比和動態(tài)范圍都有所提高。
不過富士并沒有停止腳步，在去年研發(fā)出最新一代的Super CCD EXR傳感器。新的傳感器采用“雙重曝光控制”，即通過控制不同的曝光時間(電荷累積時間)以實現(xiàn)不同的感光度。在這種嶄新的結(jié)構(gòu)中，“A”和“B”兩組捕捉通道“先后”同時工作，最終“A”和“B”兩組通道所采集的圖像信息合并并生成最終圖像。這種電子控制使圖像捕捉實現(xiàn)了對高光和低光細(xì)節(jié)的全面捕捉。與以往不同的是，Super CCD EXR單位像素點的尺寸大小是完全一致的，這意味著EXR的動態(tài)范圍得到了進(jìn)一步提升。
在對這兩種不同尋常的傳感器都進(jìn)行一定了解之后，我想大家都有一個疑問：“背照式CMOS和Super CCD EXR傳感器較普通的CCD傳感器究竟在成像上有什么不一樣？誰更優(yōu)秀？”我也有著相同的疑問，因此特地把這三種傳感器做了一次比較而寫下了本文。
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