數位相機的原理？姓名 : 吳仲偉學號 :4982C015自製率 :100%參考來源 : HTTP://WWW.KHJH.KH.EDU.TW/1223/C8.HTMHTTP://WWW.TECHBANG.COM/POSTS/2166-SEARCH-TEXT-TO-EXPLAIN-WORDS-CMOS-IMAGE-SENSOR-COMPONENTS-WIDELY-USEDHTTP://WWW.SHS.EDU.TW/WORKS/ESSAY/2006/04/2006040711204775.PDF

數位相機的原理

數位相機與傳統相機的原理幾乎沒什麼不同，同樣是利用光學鏡頭將物體反射的光聚焦在相機的內部，唯一的差別在於這兩所使用的成像材料不同。膠片式照相機的原理是利用膠片使光在感光劑上感光，發生化學變化。而數位相機的原理是利用 CCD （ Charge Coupled Device ，感光耦合元件）或 CMOS （ Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ，互補式金氧半），從鏡頭到曝光部分的技術，數位相機與膠片式照相機是相同的。曝光到記錄媒體部分是數位相機特有的技術，這一點一定得有清楚的認識。

(

圖一)

數位相機成像流程簡

介

何謂感光耦合元件 電荷耦合元件（ Charge-coupled Device ， CCD ）是一

種集成電路，上有許多排列整齊的電容，能感應光線，並將影像轉變成數字信號。經由外部電路的控制，每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。 CCD 廣泛應用在數位攝影、天文學，尤其是光學遙測技術（ Photometry ）、光學與頻譜望遠鏡，和高速攝影技術如幸運成像。

( 圖二 ) 一組用於紫外線影像處理用的CCD

何謂互補式金屬氧化物半導體 互補式金屬氧化物半導體（ Complementary Metal-

Oxide-Semiconductor ， CMOS ）是一種積體電路製程，在今日， CMOS 製程經常也被用來當作數位影像器材的感光元件使用，又稱為主動像素感測器（ Active Pixel Sensor ），例如高解析度數位攝影機與數位相機，尤其是片幅規格較大的數位單眼相機更常見到 CMOS 的應用，另外消費型數位相機亦開始使用背面照射式 CMOS ，使成像得以提升。跟傳統的電荷耦合元件相比，由於 CMOS 每粒像素都設有放大器，所以數據傳輸速度很高。雖然在用途上與過去 CMOS 電路主要作為韌體或計算工具的用途非常不同，但基本上它仍然是採取 CMOS 的製程，只是將純粹邏輯運算的功能轉變成接收外界光線後轉化為電能，再透過晶片上的數位─類比轉換器（ ADC ）將獲得的影像訊號轉變為數位訊號輸出。當微機電（ MEMS ）的感應元件和 CMOS 的訊號處理電路整合在單一晶片上時，通常稱作 CMOSens 。

早期的 CMOS 品質稍差、價格低廉，一度被 CCD 所取代。但改良之後一舉成為主流，大多數的影像器材都使用它。