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可分为：光学系统（主要指镜头）、成像系统（主要指 图像传感器尺寸
图像传感器CCD/CMOS）、光电转换系统（图像信号 图像传感器的尺寸其实是说感光器件的尺寸，也
处理器、数字信号处理器）及相关电路等。 是常说的图像传感器靶面尺寸，用传感器的靶面对角
图像传感器 线表示。监控摄像机传感器常见尺寸多用“英寸”表

图像传感器也称感光元件，是一种检测装置， 示，如：1/3"、1/2.5"、 1/2"、1/1.8"、 1/1.5"、 1"等，
能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按 在传感器尺寸中的单位“英寸”不是常规意义上的1"
一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输 ＝25.4mm，而是沿用了早期录像机真空管的外径尺
出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控 寸1"（25.4mm），但除去玻璃管厚度，成像区实际只
制等要求。 有16mm，即CCD规格中的1"＝16mm。
图像传感器类型 按照以上标准，长高比为4:3，常见传感器尺寸规
图像传感器是一种将光学图像转换为电子信号 格对照表：
的设备，使用一种高感光度的半导体材料-矽感光二
极体进行光与电的转换。目前监控摄像机常用的图 传感器规格 传感器长 传感器高 传感器对角
像感光器有CCD和CMOS两类。 1" 12.7mm 9.6mm 16mm
CCD图像传感器根据光的强弱积累相应比例的 1"CMOS 12.4mm 9.8mm 15.9mm
电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐 2/3" 8.8mm 6.6mm 11mm
位外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。 1/1.8" 7.1mm 5.3mm 8.9mm
CCD图像传感器是以电荷为信号的载体，完成信号电 1/2" 6.4mm 4.8mm 8mm

荷的产生、存储、转移和检测的过程。 1/2"CMOS 6.2mm 4.9mm 7.9mm
CMOS图像传感器采用每个像素单元由一个感 …… …… …… ……
光二极管和三颗晶体管构成，每个像素单元都会进
行光到电再到电压的转换，讯号直接放大并转化成 一般来说，监控摄像机的靶面大小，如果要求
数字信号，最后再整合各个像素的资料。 不是太严格，可以直接按照公式计算。相同分辨率
CMOS相较CCD的优点：转换速度更快，每个像 的摄像机，传感器面积越大，则其单位像素的面积也
素进行独立的电荷—电压的转换；成本较低，采用了 越大，成像质量也会越好。同样为500万像素的摄像
一般的CMOS生产工艺；功耗较低，无需进行电荷的 机，2/3"的传感器成像质量就要优于1/2"的，这是因
转移，同一时间激活的单元会更少。 为感光器件的面积越大，捕捉的光子越多，感光性
CMOS相较CCD的缺点：感光灵敏度较低，每个 能越好，信噪比越高，成像效果越好。同理1/1.8"的
像素中元件相对多，留给感光二极管的开口面积相 300万像素相机效果通常好于1/2.7"的400万像素相机
应减小；噪声一般较大，较难保证每个像素的放大和 （后者的感光面积只有前者的55%左右）。
电荷—电压的转换电路的一致性。随着技术的进步， 监控摄像机镜头
CMOS的性能逐步提升，其感光灵敏度及噪声和一般 摄像机镜头的作用是将被观察到目标的光像呈
的CCD相比并不逊色。 现在摄像机成像靶面上，也称光学成像。把各种不同

第五届深圳国际无人机展览会（2020年深圳会展中心） www.china-drone.com.cn 115

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