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。
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(VidiconTube)。
光导摄像管是电视摄像机中进行光电转换的一种主要的真空光电器件,是将光的图像转换成电视信号的专用电子束管。作为摄像装置,必须有三个功能:把图像的像素图转换为相应电荷图的功能,把电荷图暂存起来的功能和把各个像素依次读出的功能。光导摄像管就具备这三个功能。
光导摄像管的机构

光导摄像管的结构如图所示,在真空管的前屏幕上设置有光电导膜和透明电导膜的阵列小单元。由电子枪射出的电子经过电子透镜聚焦成电子束射向光电导膜。通过电子束扫描,读取储存在光导电子靶面上的由于入射激光的激励所产生的电子图像。
说完光导摄像管我们正式进入主题,说说工业相机靶面尺寸:
一、CCD/CMOS靶面尺寸型号标准
在CCD出现之前,摄像机是一直使用光导摄像管的成像器件感光成像的,其直径的大小,直接决定了其成像面积的大小。因此,后来大家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。直到CCD出现之后,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:

【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* (CropFactor) |
---|
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 |
FoveonX3 | 3:2 | N/A | 24.878 | 20.700 | 13.800 | 1.739 |
1.8" ** | Sony'sAPS-C | 45.720 | 25.878 | 21.500 | 14.400 | 1.672 |
Canon'sAPS-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-Cfilm | 30.148 | 25.100 | 16.700 | 1.435 |
Canon'sAPS-H | N/A | 32.339 | 27.000 | 17.800 | 1.338 |
34.475 | 28.700 | 19.100 | 1.255 |
35mmfilm | 43.267 | 36.000 | 24.000 | 1.000 |
LeicaS2 | 54.083 | 45.000 | 30.000 | 0.800 |
KodakKAF3900 | 13:10 | 63.965 | 50.700 | 39.000 | 0.676 |
*转换系数(CropFactor)是以35mm电影胶片尺寸(36×24mm)为标准设定的参考系数

【图3】35mm电影胶片与不同尺寸CCD/CMOS的对比
责任编辑:xj
原文标题:史上最全的工业相机CCD/CMOS靶面尺寸规格说明
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特性
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特性
优势
超小1/10英寸光学格式
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HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 •
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美半导体的AR0239是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1936(H)×1188(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0239可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 以90 fps的速度拍摄2.3Mp以获得出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.7英寸 1080p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 3.0um大背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2 / T3读数以启用HDR处理ISP芯片处于1080P和30fps 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口: - HiSPi(SLVS) - 4个车道 - MIPI CSI-2 - 4车道 - 平行 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 多相机同步支持 高速可配置上下文切换 具有灵...
发表于 07-29 16:02 •
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是一款1 / 3.2英寸CMOS有源像素数字图像传感器,像素阵列为4208H x 3120V。 AR1335数字图像传感器采用突破性的1.1μm像素技术,通过领先的灵敏度,量子效率和线性全阱提供卓越的低光图像质量。这使得图像质量可以与数码相机相媲美。 AR1335采用专注于低功耗的传感器架构和低Z高度的高射线角度(CRA),是智能手机和其他移动设备应用的理想选择。它集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR1335传感器可以高达每秒30帧(fps)的速度生成全分辨率图像,并支持高级视频模式,包括4K 30fps,1080P 60fps和720P 120fps。 特性 13MP CMOS传感器,采用先进的1.1μm像素BSI技术 数据接口:2,3和4通道MIPI 可用于MIPI的比特深度压缩:10-8和10-6以降低带宽 启用立体视频捕获的3D同步控制 6.8 kbits一次性可编程存储器(OTPM) 可编程控制器:增益,水平和垂直消隐,自动黑电平偏移校正,帧大小/速率,曝光,左右和上下图像反转,窗口大小和平移 两个片上锁相环路(PLL)振荡器,具有超低噪声性能 片上...
发表于 07-29 16:02 •
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美半导体专注于卓越的像素性能,为该传感器的卓越图像质量奠定了基础,具有卓越的色彩精度,低光灵敏度和低噪声水平.AR0542是一款1/4英寸CMOS有源像素数字图像传感器集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗非常低。 应用 移动 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 16:02 •
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美半导体的AR0261是一款200万像素传感器,可提供原始1080p分辨率和卓越的图像质量,满足严格的外形尺寸要求(z高度小于3.5mm),适用于移动,平板电脑和移动设备中的超薄全高清视频应用笔记本市场。该传感器具有1/6英寸光学格式和采用安森美半导体A-PixHS(tm)技术的新1.4微米像素,可提供出色的低光性能。新型传感器提供1080p / 60fps或720p / 60fps的高清视频,对于清晰,清晰的视频捕捉至关重要。 特性 具有高级1.4um像素BSI的2 MP CMOS传感器技术 数据接口:1和2通道移动行业处理器接口(MIPI) 可用于MIPI接口的比特深度压缩:10-8和10-6为全帧速率应用启用低带宽接收器 启用立体视频捕获的3D同步控件 隔行扫描多重曝光读数,支持高动态范围(HDR)静止和视频应用 8.8kbits一次性可编程存储器(OTPM),用于存储阴影校正系数和模块信息 可编程控制:增益,水平和垂直消隐,自动黑电平偏移校正,帧大小/速率,曝光,左右和上下图像反转,窗口大小和平移 用于改善EMI特性的片上双锁相环(PLL)振荡器结构 卓越的低光性能 低暗电流 简单的双线串行接口 ...
发表于 07-29 16:02 •
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是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 •
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图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 •
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是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0522可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 5 Mp,60 fps,优异的视频性能 小光学格式(1 / 2.5英寸) 彩色滤光片阵列:RGB和单色 1440p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4条车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 近红外线增强 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 机器视觉...
发表于 07-29 16:02 •
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