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工業(yè)電子內(nèi)窺鏡CCD尺寸大小對(duì)成像質(zhì)量的影響
2016-06-06
工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD技術(shù)所為人津津樂(lè)道的是像素級(jí)別的快速增長(zhǎng)。每提高一個(gè)百萬(wàn)級(jí)就被視為技術(shù)上的突破，從而帶來(lái)相機(jī)的更新?lián)Q代。不過(guò)工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD尺寸這一影響成像質(zhì)量的重大因素卻甚少有人提及，甚至連各生產(chǎn)廠商也秘而不宣。
究竟工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD的尺寸大小對(duì)成像質(zhì)量影響有多大？客觀地說(shuō)，決定一部DC成像質(zhì)量好壞的幾大要素：曝光寬容度、信噪比、鏡頭焦距、入瞳孔徑，無(wú)不與工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD尺寸密切相關(guān)。
工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD的感光元件MOS好比可以用來(lái)儲(chǔ)存電荷的桶，這個(gè)桶能容納電荷的極限表明了CCD的動(dòng)態(tài)范圍，也就是曝光寬容度。CCD尺寸的大小直接決定了MOS的體積。同尺寸工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD，當(dāng)MOS的體積增大，當(dāng)然這會(huì)造成CCD的像素?cái)?shù)相對(duì)減少，其容納電荷的能力就越強(qiáng)，CCD的動(dòng)態(tài)范圍就加大，即曝光寬容度就大，從而工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD能感受到更細(xì)微的光線變化，拍出來(lái)的片子自然層次豐富。反之，當(dāng)MOS的體積減小，CCD的像素?cái)?shù)相對(duì)增加，儲(chǔ)存電荷的能力就下降，就很容易出現(xiàn)電荷溢出等現(xiàn)象，導(dǎo)致畫(huà)面出現(xiàn)噪點(diǎn)。所以，我們常發(fā)覺(jué)某一款DC的升級(jí)版，提高了CCD的分辨率，但CCD的尺寸卻沒(méi)變，拍出來(lái)的照片銳度提高了，但是信噪比下降，細(xì)節(jié)損失加重，整體的成像質(zhì)量反而下降了。不少數(shù)碼玩家甚至由此得出結(jié)論：選購(gòu)DC、DV時(shí)，在工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD尺寸相同的機(jī)型中要優(yōu)先挑選像素水平低的機(jī)器。
DC的CCD尺寸，通常只有135膠卷大小的十幾到幾十分之一，由此決定了DC的鏡頭焦距很短。比較短的鏡頭的焦距，對(duì)拍攝有一定的限制作用：首先，根據(jù)光圈指數(shù)等于鏡頭焦距與入瞳直徑之比的原則，短焦距一方面限制了光圈的變化范圍，另一方面也使鏡頭直徑不可能做得太大，捕捉光線的性能因此受到影響。其次，鏡頭的焦距與工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD對(duì)角線長(zhǎng)度有對(duì)應(yīng)關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，焦距與對(duì)角線相等的是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，大于對(duì)角線長(zhǎng)度的是遠(yuǎn)攝鏡頭，反之廣角鏡頭。工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD的小尺寸令DC很容易優(yōu)出長(zhǎng)焦的遠(yuǎn)攝鏡頭，但是要縮短焦距形成廣角效果就相對(duì)因難。比如松下FZ1以4.6-55.2mm的焦距輕易實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于135相機(jī)420mm的12倍光學(xué)變焦，它所配備的工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD尺寸僅為1/3.2英寸，約合5.27mm×4.40mm，跟指甲蓋差不多大。另外，短焦距也令拍攝的景深受到了影響。工業(yè)內(nèi)窺鏡CCD尺寸越小的DC越不容易拍出淺景深效果，解決之法唯有加大CCD的尺寸。
工業(yè)內(nèi)窺鏡產(chǎn)品鏈接：http://www.zzhbled.com.cn/product/endoscope/
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