一英寸芯片大小_科普:为什么标称1英寸的CMOS成像芯片,其对角线长度不是25.4mm?…

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我们都知道,英寸和毫米的换算关系是:1英寸(inch) = 25.4 mm。

但是,对于一款CMOS成像芯片,虽然标称它的对角线尺寸为1英寸,实际测量只有大约16mm,和25.4mm相差甚远。这是为什么呢?

这实际上是一个历史遗留问题,需要追溯到上世纪五、六十年代,那时CCD都还没出现,最早期的电视摄像机是这样色的:

其中使用的核心部件叫做真空摄像管,它长得是下图这个样子:

或者这个样子:

但是不管怎么样,那时候的真空摄像管看起来都差不多,它们被封装在圆柱形的玻璃外壳中,最常见的玻璃圆柱的外径尺寸就是1英寸,还有2英寸、3英寸等等。

现在问题来了,针对这种老式显像管,它真正能够显示的圆面直径只有16mm,远没有1 英寸这么大(要考虑到外壳封装占据的空间)。当时为了相互交流沟通的方便,一般都是以显像管的外径的数值来指代其成像范围,即便后来出现了CCD和CMOS成像芯片,但是这种度量方式却被一直继承了下来。

所以,在工业相机领域,成像元件中提到的“英寸”这个单位,已经不能按工业标准的1英寸=25.4mm来计算了,而要按 1英寸=16mm来计算。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。

另外需要说明的是,并不是所有的CMOS芯片都是按照 1英寸=16mm 来计算长度的,这要看CMOS对角线长度来定:只有CMOS对角线长度≥8mm时,才会使用16mm规范,此时1英寸=16mm。比如1/2 的芯片,对应对角线真实尺寸大约是8mm。对于对角线长度小于8mm的CMOS,使用18mm规范,此时1英寸=18mm,比如1/2.55英寸的芯片,其对角线的真实尺寸大约是7mm。

下图为不同画幅的CMOS(或者CCD)的真实尺寸对比。一般来说,如果CMOS尺寸大于2英寸,就不再使用英寸来划分,而是给它取一个特定的名称,比如APS画幅,全画幅,中画幅,大画幅等等。



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