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和胶片时代不同,一款数码相机性能的优劣,尤其是成像水平,取决于镜头、感光元件、图像处理器的三重结合。如果把相机本身比喻成一个人的话,那么传感器就好比人的大脑。厂商不再执着于线性提升像素之后,开发新的感光元件成为当务之急。可以看到,在数码影像发展的每一个关键时期,感光元件总是占据着举足轻重的地位。从CCD到CMOS之争,到背照式CMOS重装上阵;从像素蜂窝排列的Super CCD,到三原色Foven X3,伴随着数码相机的发展,各种富有特色的感光元件也上演着一出精彩的沉浮录。
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X-Trans CMOS
X-Trans CMOS是今年CES大展上富士带来的新鲜货,它在分辨率上的表现几乎能和全幅传感器相媲美。过去采用Bayer式色彩滤镜的传感器由于各色滤镜呈2×2矩阵式规律分布,当空间频率和影像接近时,摩尔条纹和伪彩非常容易产生,而富士从传统银盐胶片银盐颗粒排列上找到灵感,在X-Trans CMOS上采用全新的色彩滤镜阵列设计,6×6随机不规则排列的RGB像素结构,正是消除摩尔纹和伪色的最根本有效的方法,光学低通滤镜的取消也变得水到渠成,这和有机MOS的开发目的殊途同归。此外,X-Trans CMOS中绿色像素点占总数的5/9,高于Bayer式的1/2,而人眼对绿色最敏感,相当于提升了传感器的色灵敏度。在有机传感器量产之前,X-Trans CMOS的推出很好的解决了微单相机的画质问题,和单反真的有一拼。
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Exmor R CMOS
背照式CMOS—正是因为它的出现,才为曾经一度被CCD占领的家用DC领域带来了新鲜血液。它将光电二极管放置在了传感器芯片的最上层,把A/D转换器及放大电路挪到了传感器芯片的背面,这样一来,通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用,大大增加了进入每个像素的光量,拍摄夜景时能明显感觉暗部杂色点数量减少。此外,数据输出速度的提升,也使得媲美单反的高速连拍和全高清视频拍摄成为可能。索尼的Exmor R CMOS无疑是背照式CMOS中最杰出的代表,它从一开始就主宰着背照式CMOS的发展,不论是像素提升,还是衍生出的多帧合成技术,Exmor R CMOS都为DC发展树立了新的里程碑。
富士HS22EXR
性能特征:1600万像素、30倍光学变焦、24mm广角、3英寸显示屏
类单反操控设计的富士HS22EXR由于采用全新EXR CMOS,相比同类长焦DC,在拥有更多创意拍摄灵感的同时,实现对拍摄者大脑的解放,可识别场景数量多,传感器还会根据场景在不同模式间切换,以达到最佳拍摄效果。
适马DP2X
性能特征:1406万像素、24mm定焦、2.5英寸显示屏
虽然适马DP2X太过小众,手感不行,续航能力差强人意,但它带来了目前所有马赛克传感器都无法提高的真实色彩,宽容度足以秒杀单反,100%放大之后的清晰度更是令人惊叹。
佳能PowerShot S100V
性能特征:1210万像素、5倍光学变焦、24mm广角、3英寸液晶屏
作为变“芯”之作,佳能S 1 0 0 V终结了PowerShot S系列使用CCD的历史,满足用户对于高速图像处理和高清视频拍摄的需求,具有9.6张/秒高速连拍和全高清短片记录的能力。别看定位专业,但可玩性一点不差。
大开口CMOS
佳能的大开口CMOS传感器使用了从EOS中继承而来的片上微透镜技术,在光信号采集效率和光信号储存能力上实现了重大飞跃。一方面,微透镜覆盖率的增加提升了收集光信号的效率,使ISO感光度范围得以扩展,轻松达到ISO 6400。另一方面,在增大像素点尺寸的同时,缩小了感应器电路所占的面积。这项改进结合光电二极管技术的改进,使得感应器能够储存更多光信号,从而实现了高图像画质和高ISO感光度。此外,噪点消除技术可以消除固定型噪点,结合更快的四通道读取,使得“高画质高速连拍”在DC身上实现成为了可能。它的出现,确保了佳能在高端DC市场的竞争力,在延续高画质同时,实现了功能上突破。
Foveon X3
Foveon X3是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS传感器不同,X3传感器与银盐彩色胶片相似,由三层感光元素垂直叠在一起,每一层仅对一种色彩的光线进行记录,在单一像素点上的完整三原色信息使得它较其他产品有着更出色的色彩还原、最丰富的细节刻画,另外,由于每个像素提供完整的三原色信息,把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多,降低了对图像处理的计算要求。可以说FOVEON X3是目前为止最接近于胶片原理的传感器,其锐利的清晰度,真实的色彩还原能力,令业内厂商为之叹服,只是由于良品率并不高,所以产品数量少、价格高。作为一种非主流技术,虽然它的存在仅仅被少数发烧友关注,但在有效分辨率上对Bayer技术的优势巨大。
EXR CMOS
富士能在相机市场立足,源于孜孜不倦的开发自有感光元件,而且始终在最底层结构上动脑筋。早期的SUPER CCD就是采用一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,单位像素面积比传统CCD大,感光性、信噪比和动态范围有明显提高。目前在新款机型上普遍采用的EXR CMOS传感器是在背照式CMOS的基础上将Super CCD EXR中斜向45度呈蜂窝状排列的八边形感光二极管技术引用过来,采用同样的斜向45度色彩滤镜排布方式,将奇数或偶数列设置为绿色的色彩滤镜,在将偶数列或奇数列的前两个像素的色彩滤镜设置为相同的蓝色,而紧邻的下两个像素的色彩滤镜设置为红色。相比单纯的背照式CMOS,噪点更低,动态范围更大。由于传感器上绿色像素比红蓝面积大,使得画面的整体亮度和对比度都有较明显的提高,增强了影像的通透感。
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X-Trans CMOS
X-Trans CMOS是今年CES大展上富士带来的新鲜货,它在分辨率上的表现几乎能和全幅传感器相媲美。过去采用Bayer式色彩滤镜的传感器由于各色滤镜呈2×2矩阵式规律分布,当空间频率和影像接近时,摩尔条纹和伪彩非常容易产生,而富士从传统银盐胶片银盐颗粒排列上找到灵感,在X-Trans CMOS上采用全新的色彩滤镜阵列设计,6×6随机不规则排列的RGB像素结构,正是消除摩尔纹和伪色的最根本有效的方法,光学低通滤镜的取消也变得水到渠成,这和有机MOS的开发目的殊途同归。此外,X-Trans CMOS中绿色像素点占总数的5/9,高于Bayer式的1/2,而人眼对绿色最敏感,相当于提升了传感器的色灵敏度。在有机传感器量产之前,X-Trans CMOS的推出很好的解决了微单相机的画质问题,和单反真的有一拼。
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Exmor R CMOS
背照式CMOS—正是因为它的出现,才为曾经一度被CCD占领的家用DC领域带来了新鲜血液。它将光电二极管放置在了传感器芯片的最上层,把A/D转换器及放大电路挪到了传感器芯片的背面,这样一来,通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用,大大增加了进入每个像素的光量,拍摄夜景时能明显感觉暗部杂色点数量减少。此外,数据输出速度的提升,也使得媲美单反的高速连拍和全高清视频拍摄成为可能。索尼的Exmor R CMOS无疑是背照式CMOS中最杰出的代表,它从一开始就主宰着背照式CMOS的发展,不论是像素提升,还是衍生出的多帧合成技术,Exmor R CMOS都为DC发展树立了新的里程碑。
富士HS22EXR
性能特征:1600万像素、30倍光学变焦、24mm广角、3英寸显示屏
类单反操控设计的富士HS22EXR由于采用全新EXR CMOS,相比同类长焦DC,在拥有更多创意拍摄灵感的同时,实现对拍摄者大脑的解放,可识别场景数量多,传感器还会根据场景在不同模式间切换,以达到最佳拍摄效果。
适马DP2X
性能特征:1406万像素、24mm定焦、2.5英寸显示屏
虽然适马DP2X太过小众,手感不行,续航能力差强人意,但它带来了目前所有马赛克传感器都无法提高的真实色彩,宽容度足以秒杀单反,100%放大之后的清晰度更是令人惊叹。
佳能PowerShot S100V
性能特征:1210万像素、5倍光学变焦、24mm广角、3英寸液晶屏
作为变“芯”之作,佳能S 1 0 0 V终结了PowerShot S系列使用CCD的历史,满足用户对于高速图像处理和高清视频拍摄的需求,具有9.6张/秒高速连拍和全高清短片记录的能力。别看定位专业,但可玩性一点不差。
大开口CMOS
佳能的大开口CMOS传感器使用了从EOS中继承而来的片上微透镜技术,在光信号采集效率和光信号储存能力上实现了重大飞跃。一方面,微透镜覆盖率的增加提升了收集光信号的效率,使ISO感光度范围得以扩展,轻松达到ISO 6400。另一方面,在增大像素点尺寸的同时,缩小了感应器电路所占的面积。这项改进结合光电二极管技术的改进,使得感应器能够储存更多光信号,从而实现了高图像画质和高ISO感光度。此外,噪点消除技术可以消除固定型噪点,结合更快的四通道读取,使得“高画质高速连拍”在DC身上实现成为了可能。它的出现,确保了佳能在高端DC市场的竞争力,在延续高画质同时,实现了功能上突破。
Foveon X3
Foveon X3是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS传感器不同,X3传感器与银盐彩色胶片相似,由三层感光元素垂直叠在一起,每一层仅对一种色彩的光线进行记录,在单一像素点上的完整三原色信息使得它较其他产品有着更出色的色彩还原、最丰富的细节刻画,另外,由于每个像素提供完整的三原色信息,把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多,降低了对图像处理的计算要求。可以说FOVEON X3是目前为止最接近于胶片原理的传感器,其锐利的清晰度,真实的色彩还原能力,令业内厂商为之叹服,只是由于良品率并不高,所以产品数量少、价格高。作为一种非主流技术,虽然它的存在仅仅被少数发烧友关注,但在有效分辨率上对Bayer技术的优势巨大。
EXR CMOS
富士能在相机市场立足,源于孜孜不倦的开发自有感光元件,而且始终在最底层结构上动脑筋。早期的SUPER CCD就是采用一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,单位像素面积比传统CCD大,感光性、信噪比和动态范围有明显提高。目前在新款机型上普遍采用的EXR CMOS传感器是在背照式CMOS的基础上将Super CCD EXR中斜向45度呈蜂窝状排列的八边形感光二极管技术引用过来,采用同样的斜向45度色彩滤镜排布方式,将奇数或偶数列设置为绿色的色彩滤镜,在将偶数列或奇数列的前两个像素的色彩滤镜设置为相同的蓝色,而紧邻的下两个像素的色彩滤镜设置为红色。相比单纯的背照式CMOS,噪点更低,动态范围更大。由于传感器上绿色像素比红蓝面积大,使得画面的整体亮度和对比度都有较明显的提高,增强了影像的通透感。