数码相机CCD尺寸大小和感光面积与相片质量关系

一、名词定义:

Lx==CCD的标称大小，（即数码相机感光元件的尺寸标度，它是它严格遵守了Optical Format规范，中文译名为光学格式，其数值称为OF值，单位为英寸。如Lx =1/2.5英寸，即指该CCD的对角线长度是1/2.5英寸。）
    La==CCD的长度，Lb==CCD的宽度，我们以毫米为单位
    Rs==CCD的长宽比==La/Lb。该指标由照相机厂家给出。通常为4：3或16：9（宽幅）
   M==CCD的面积。

二、计算公式

由此，我们可以给出以下公式：
1、以毫米为单位的CCD对角线长度：Lmm = 16×Lx。乘以16是为了从英寸换算到毫米。为什么用16而不是25.4呢？这是因为1英寸CCD的实际可用对角线长度不是25.4毫米，而是16毫米（从有些网站查到的资料推算，并非完全吻合，所以，以此推算的CCD面积的绝对值可能存有些许误差）。
2、 CCD的La和Lb的计算方法：由勾股定理得

所以，

，

    3、实际感光面积M为：
        ，

最后得到：

可见，CCD的实际感光面积与它的对角线长度成几何比。

三、由此，我们计算得到各尺寸的CCD的感光面积
表一、两种长宽比下面的CCD感光面积表

四、CCD中每个像素的感光面积Xpm
，

M 和 Npix 分别是CCD的有效感光面积和相机的像素值。以下是各种CCD尺寸和像素下的单个像素感光面积表（以4:3规格为例）

五、几点思考

1、单位像素的感光面积对提高照片成像质量具有实质性的作用，因为大的感光面积能够存储更多的电荷，从而可以存储更多的光学成像信息，就像计算机，32位机器要比16位机器更优越，也类似于编码器的量化级数，量化级数越多，编码质量就越高，信噪比也随之升高。高像素的相机，必须配合大尺寸的CCD，才会对成像质量提高有实质性意义。
2、在CCD的尺寸限制下。提高像素可能是以牺牲图像质量为代价的。如同样1/2.5英寸CCD，600万像素的相机可能比1000万像素相机拍出来的图像，照片更清晰、色彩和层次更丰富。
3、过高的像素，对一般家用或个人旅游用照片的拍摄，没有实际意义。例如，用400万像素的数码照片冲印成A4大小的照片，对于人眼的分辨力来说是完全足够的。所以，一般来说，600万至800万像素应该是一个足够大小的像素值。

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