理论知识
CCD/CMOS靶面尺寸型号标准
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时间:2012-01-30 09:48:49

图像传感器的尺寸是影响成像表现力的硬指标之一,但许多人对图像传感器(CCD/CMOS)尺寸的表示方法大惑不解,因为像1/1.8英寸、2/3英寸之类的尺寸,既不是任何一条边的尺寸,也不是其对角线尺寸,看着这样的尺寸,往往难以形成具体尺寸大小的概念。那么,这个尺寸到底是怎么来的呢,事实上,这种表示方法来源于早期的摄像机成像器件——光导摄像管。

一、CCD/CMOS靶面尺寸型号标准

  在CCD出现之前,摄像机是利用一种叫作“光导摄像管(Vidicon Tube)”的成像器件感光成像的,这是一种特殊设计的电子管,其直径的大小,决定了其成像面积的大小。因此,人们就用光导摄像管的直径尺寸来表示不同感光面积的产品型号。CCD出现之后,最早被大量应用在摄像机上,也就自然而然沿用了光导摄像管的尺寸表示方法,进而扩展到所有类型的图像传感器的尺寸表示方法上。

  例如,型号为“1/1.8”的CCD或CMOS,就表示其成像面积与一根直径为1/1.8英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似。光导摄像管的直径与CCD/CMOS成像靶面面积之间没有固定的换算公式,从实际情况来说,CCD/CMOS成像靶面的对角线长度大约相当于光导摄像管直径长度的2/3。

  如下图所示,白圈表示光导摄像管成像区域,绿色部分表示CCD/CMOS靶面区域:

摄像管与CCD/CMOS成像区域对比
【图1】摄像管与CCD/CMOS成像区域对比

二、CCD/CMOS典型靶面尺寸


 靶面尺寸类型:



【图2】几种典型的图像传感器靶面尺寸


【图3】几种典型的传统胶片尺寸

三、CCD/CMOS各型号一览

【表1】CCD/CMOS靶面尺寸各型号一览

型号

宽高比

光导摄像管
直径(mm)

靶面区域

对角线(mm)

宽(mm)

高(mm)

转换系数*
(Crop Factor)

1/6"

4:3

4.233

3.000

2.400

1.800

14.422

1/4"

6.350

4.000

3.200

2.400

10.817

4.500

3.600

2.700

9.615

1/3.6"

7.056

5.000

4.000

3.000

8.653

1/3.2"

7.938

5.678

4.536

3.416

7.620

1/3"

8.467

6.000

4.800

3.600

7.211

1/2.7"

9.407

6.592

5.270

3.960

6.564

6.718

5.371

4.035

6.441

1/2.5"

10.160

7.182

5.760

4.290

6.024

1/2.3"

11.044

7.700

6.160

4.620

5.619

1/2"

12.700

8.000

6.400

4.800

5.408

1/1.8"

14.111

8.933

7.176

5.319

4.843

1/1.7"

14.941

9.500

7.600

5.700

4.554

1/1.6"

15.875

10.070

8.080

6.010

4.297

2/3"

16.933

11.000

8.800

6.600

3.933

1"

25.400

16.000

12.800

9.600

2.704

4/3"

Olympus
E-P1/E-500

33.867

21.633

17.307

12.980

2.000

Kodak
KAF-5100CE

22.280

17.824

13.368

1.942

传统型号

22.500

18.000

13.500

1.923

Foveon X3

3:2

N/A

24.878

20.700

13.800

1.739

1.8"
**

Sony's APS-C

45.720

25.878

21.500

14.400

1.672

Canon's APS-C

26.681

22.200

14.800

1.622

27.042

22.500

15.000

1.600

27.264

22.700

15.100

1.587

Nikon "DX"

28.400

23.600~23.700

15.500~15.800

1.523

APS-C film

30.148

25.100

16.700

1.435

Canon's APS-H

N/A

32.339

27.000

17.800

1.338

34.475

28.700

19.100

1.255

35mm film

43.267

36.000

24.000

1.000

Leica S2

54.083

45.000

30.000

0.800

Kodak KAF 3900

13:10

63.965

50.700

39.000

0.676

*转换系数(Crop Factor)是以35mm电影胶片尺寸(36×24mm)为标准设定的参考系数。


【图4】35mm电影胶片与不同尺寸CCD/CMOS的对比


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