工業電子內窺鏡CCD尺寸大小對成像質量的影響
2016-06-06
工業內窺鏡CCD技術所為人津津樂道的是像素級別的快速增長。每提高一個百萬級就被視為技術上的突破，從而帶來相機的更新換代。不過工業內窺鏡CCD尺寸這一影響成像質量的重大因素卻甚少有人提及，甚至連各生產廠商也秘而不宣。
究竟工業內窺鏡CCD的尺寸大小對成像質量影響有多大？客觀地說，決定一部DC成像質量好壞的幾大要素：曝光寬容度、信噪比、鏡頭焦距、入瞳孔徑，無不與工業內窺鏡CCD尺寸密切相關。
工業內窺鏡CCD的感光元件MOS好比可以用來儲存電荷的桶，這個桶能容納電荷的極限表明了CCD的動態范圍，也就是曝光寬容度。CCD尺寸的大小直接決定了MOS的體積。同尺寸工業內窺鏡CCD，當MOS的體積增大，當然這會造成CCD的像素數相對減少，其容納電荷的能力就越強，CCD的動態范圍就加大，即曝光寬容度就大，從而工業內窺鏡CCD能感受到更細微的光線變化，拍出來的片子自然層次豐富。反之，當MOS的體積減小，CCD的像素數相對增加，儲存電荷的能力就下降，就很容易出現電荷溢出等現象，導致畫面出現噪點。所以，我們常發覺某一款DC的升級版，提高了CCD的分辨率，但CCD的尺寸卻沒變，拍出來的照片銳度提高了，但是信噪比下降，細節損失加重，整體的成像質量反而下降了。不少數碼玩家甚至由此得出結論：選購DC、DV時，在工業內窺鏡CCD尺寸相同的機型中要優先挑選像素水平低的機器。
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，對拍攝有一定的限制作用：首先，根據光圈指數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，鏡頭的焦距與工業內窺鏡CCD對角線長度有對應關系，一般來說，焦距與對角線相等的是標準鏡頭，大于對角線長度的是遠攝鏡頭，反之廣角鏡頭。工業內窺鏡CCD的小尺寸令DC很容易優出長焦的遠攝鏡頭，但是要縮短焦距形成廣角效果就相對因難。比如松下FZ1以4.6-55.2mm的焦距輕易實現相當于135相機420mm的12倍光學變焦，它所配備的工業內窺鏡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。工業內窺鏡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。
工業內窺鏡產品鏈接：http://www.sh-zhiyue.com/product/endoscope/
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