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『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？


手机行业竞争激烈 ， 各家厂商都在多个方面不断改进技术以及产品体验 。 在诸多产品性能中 ， 手机的成像性能是各个厂家比拼的一个重要方面 。 决定手机成像性能的因素有很多 ， 包括镜头、防抖方式、图像算法、图像探测器等 ， 其中图像探测器（目前主要为CMOS）作为相机的核心器件 ， 对成像质量具有非常重要的作用 。 关注手机行业的朋友应该知道 ， 手机厂家在宣传时会把图像传感器的尺寸作为一个宣传点 ， 这是因为在同样的像素数情况下 ， 图像传感器的尺寸越大单个像元的感光面积越大 ， 进光量就越大 ， 从而会有更好的成像效果和夜拍能力 。 如图 1所示为几款手机的图像传感器的尺寸 。
『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？
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从图中可以看出 ， 图像传感器的尺寸都是以inch（英寸）来标识的 ， 这个尺寸指的是对角线尺寸 。 我们都知道 ， 1 inch=25.4mm ， 然而有些网友去深究手机所用的图像传感器尺寸时 ， 发现厂家所宣传的1inch怎么都不够25.4mm 。 如图 2所示为SONY公司的一款CMOS的图像传感器指标 ， 可以看出 ， 其成像部分对角线为9.33mm,如果按照“1 inch=25.4mm”计算的话 ， 9.33mm只有1/2.7 ， 但是图中却标为1/1.7 ， 难道这是厂家虚假宣传或者是乌龙吗？
『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？
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图 2 SONY公司的IMX204参数
其实想一想 ， SONY作为图像传感器全球的领导者 ， 不可能是虚假宣传或者乌龙 ， 那么这是什么原因呢 。 通过查阅成像领域的历史发现 ， 这是历史原因造成的 。 这得追溯到上个世纪中叶 ， 当时图像传感器还不是我们现在所用的固体成像器件（CCD或者CMOS） ， 而是真空成像器件 ， 如摄像管（如图 3所示） 。
『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？
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图 3 摄像管结构示意图
真空摄像管的外面是有个玻璃罩子的 ， 摄像管外径是把玻璃厚度也算进去的 ， 当然 ， 玻璃罩子是不能成像的 ， 所以外径为1英寸的真空管 ， 实际成像区域只有16mm左右 ， 如图 4所示 ， 于是16mm就成了电子摄像照相行业一个约定俗成的度量单位 。 虽然今天真空摄像管除了在一些特殊的应用场合 ， 已经很难见到了 ， 但是这种度量方式却被一直继承了下来 ， 也就是在描述图像探测器有效感光尺寸时 ， 默认1 inch =16mm来计算的 。
『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？
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图 4 摄像管尺寸示意图（图片来自网络）
【『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？】下面是几种常见的图像传感器感光面尺寸 ， 供大家参考 。
『图像传感器』图像传感器的1英寸为什么不等于25.4mm呢？
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表 1常见图像传感器尺寸
其实 ， 你只要记住在描述成像器件的时候 ， 1inch=16mm就可以了 ， 但有的时候算出来并不是严格的整数 ， 靠近一些典型的值取数就行了 ， 如果你是做成像产品设计的 ， 实际的有效面积还是根据长度和宽度具体计算 。


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