图像处理器模仿我们生物眼睛的功能来捕捉它面前的东西，为了理解传感器是如何工作的，我们首先应该去理解我们眼睛是如何工作的。

当光从不同的物体进入我们的眼睛时，它落在视网膜上，视网膜与光感受器相连，光感受器将光转换成电信号，然后传输到我们的大脑，然后我们的大脑解码信号，创造出真实图像的感觉，我们的眼睛就是这样工作的。

照相机图像传感器也遵循相同的原理，但是电子学上，现在常用的传感器有两种：一种是电荷耦合器件——ccd，另一种是互补金属氧化物半导体或cmos。

简而言之，这两个传感器都是由数以万计的小像素构成，当感应器暴露在光中，像素捕捉到的光立刻转化为电荷，处理成电压后用放大器放大电压，放大后每个电压被送到模数转换器转换成数字信号，这样才得到了我们屏幕之上一张纸美丽的图片。

说到传感器的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，使用传感器的对角线表示。这里就包括了CCD和CMOS。

感光器件的面积越大，CCD/CMOS面积越大，捕捉的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。

通常来说同时代机型传感器尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机（后者的感光面积只有前者的55%）。而相同尺寸的传感器像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。传感器尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般传感器尺寸也小，而越专业的数码相机，传感器尺寸也越大。将镜头拆卸下来以后，相机里面有一块平面镜，平面镜的正后方就是传感器。

为了让小折光们更好的理解不同尺寸传感器的大小比较，我们制作以下图片，让我们对各个传感器尺寸有更加直观化的了解，未来我们也会对不同传感器尺寸对应的经典相机进行介绍：

CCD 是指电荷耦合器件，是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件，具有自扫描、感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、功耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点，并可做成集成度非常高的组合件。电荷耦合器件(CCD)是20世纪70年代初发展起来的一种新型半导体器件。CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。CCD广泛应用在数码摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高速摄影技术。CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor（互补金属氧化物半导体）的缩写。它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片，是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。因为可读写的特性，所以在电脑主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据，这个芯片仅仅是用来存放数据的。CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件，尤其是片幅规格较大的单反数码相机。

CCD传感器主要应用于高端专业数码相机上，它制作复杂，耗费成本高，低感成像质量更优，细节表现生动。CMOS传感器比CCD传感器结构简单、花费成本低、高感成像质量更优，因此CMOS传感器的应用更为广泛，大部分的数码相机都使用的是CMOS传感器。虽然说在一些老法师的眼里CCD拍摄出来的照片相比于CMOS更加通透，但因为CMOS传感器可以显著提高传感器读出的速度，同时使用较少的功率，并且它比CCD传感器更便宜，这也就更注定了其能成为当前大部分相机的完美选择。

图片来源｜花瓣

编辑｜嗣诚 南了