焦距

工业镜头焦距(f mm)可以根据FOV(视场), WD(工作距离) 和CCD计算芯片尺寸：

FOV视场

指被摄物体的大小，视场的大小是从镜头到被摄物体的距离(WD)，镜头焦距(F)及CCD确定芯片尺寸

1、镜头的焦距，视场大小、工作距离、光学倍率计算如下:

焦距f ＝ WD × CCD芯片尺寸( H or V) / FOV( H or V)

视场FOV ( H or V) ＝ 物距WD × CCD芯片尺寸( H or V) / 焦距f

视场FOV( H or V) ＝ CCD芯片尺寸( H or V) / 光学倍率

工作距离WD= f(焦距）× CCD芯片尺寸/FOV( H or V)

光学倍率 ＝ CCD芯片尺寸( H or V) / FOV( H or V)

2.CCD芯片尺寸表：

在计算尺寸时，不简单的长度换算单位计算(长度换算为:1英寸=25.4mm），而是按1英寸=16mm算的。

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（Vidicon Tube）。

光导摄像管是电视摄像机中光电转换的主要真空光电器件，是将光图像转换为电视信号的专用电子束管。作为摄像头设备，必须有三个功能：将图像的像素图转换为相应的电荷图、临时电荷图的功能和 依次读出各种像素 功能。光导摄像管具有这三个功能。

在CCD在出现之前，摄像机一直使用光导摄像管的成像设备进行感光成像，其直径直接决定了其成像面积的大小。 因此，后来我们用光导摄像管的直径尺寸来表示不同光敏区域的产品型号。CCD出现后，自然采用光导摄像管的尺寸表示方法，然后扩展到各种图像传感器的尺寸表示方法。

型号为1/1.8的CCD或CMOS，它的成像面积和一个直径是1/1.8寸光导摄像管的成像靶面积相似。 光导摄像管的直径与CCD/CMOS从实际情况来看，成像靶面积之间没有固定的转换公式，CCD/CMOS对角线长度约为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，绿色部分表示CCD/CMOS靶面区域： 1.11英寸-靶面尺寸宽12英寸mm高12mm，对角线17mm 1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm高9.6mm，对角线16mm 2/3英寸-靶面尺寸宽8.8mm高6.6mm，对角线11mm 1/1.目标尺寸为78英寸.2mm高5.4mm，对角线9mm 1/2英寸-靶面尺寸宽6.4mm高4.8mm，对角线8mm 1/3英寸-靶面尺寸宽4.8mm高3.6mm，对角线6mm 1/4英寸-靶面尺寸宽3.2mm*高2.4mm，对角线4m

像素点尺寸

像素点颗粒的大小，如 4.2um ，3.45um 0.7um

快门

CMOS来说, rolling shutter一般pixel是4个晶体管(不考虑)share),所谓4T pixel. 如果想做global shutter,所以每一个都需要pixel在内部设计一个信号存储点，可以是voltage-domain或者charge-domain的.有很多具体的做法，举例子来说.charge-domain可以是pixel内集成类似ccd这种结构，暂存电子，这需要额外的面积来实现，小面积不能节省太多的电子voltage-domain同样，也需要集成pixel内部电容存储模拟电压信号，非常占用面积，给个量级，单位面积电容fF/um2,热噪声太小(KTC noise)太大了，所以一般global shutter的pixel尺寸比较大

什么是shutter？

快门是用相机控制感光片有效曝光时间的机构。它是相机的重要组成部分，其结构、形式和功能是衡量相机等级的重要因素。一般来说，快门的时间范围越大越好。低秒适合拍摄运动中的物体。相机强调快门最快可达1/16000秒，可以轻松抓住快速移动的目标。然而，当你想拍摄夜间交通繁忙的照片时，快门的时间应该延长，常见照片中的丝绸水流效果也应该用慢快门拍摄。

Global shutter 曝光时间较短，但会增加RMS 读出噪声；

对于相机制造商，Rolling shutter可以达到更高的帧速，但当曝光不当或物体移动较快时，会出现部分曝光(partial exposure)、斜坡图形(skew)、晃动(wobble) 等现象。

短曝光时间(如<500μs）适合Global shutter，长曝光时间(如大于5000)μs）时，选择rolling shutter噪音和帧速较低。

什么是global shutter？

同时曝光整个场景。Sensor所有像素点同时收集光线并曝光。即在曝光开始时，Sensor开始收集光线；曝光结束时，光收集电路被切断。Sensor值读出是一张照片。CCD就是Global shutter工作方法。所有像元同时曝光。

什么是rolling shutter？

与Global shutter不同的是，它是通过的Sensor逐行曝光。曝光开始时，Sensor逐行扫描和曝光，直到所有像素点都被曝光。当然，所有的动作都在很短的时间内完成。不同行像元的曝光时间不同。

部分曝光现象(partial exposure)

斜坡现象（skew）

晃动现象（wobble）

摇晃机制与斜坡相同，但更为复杂，往往与相机的不稳定有关。

与相机高速运动相比，被拍摄对象。用Global shutter方式拍摄，假如曝光时间过长，照片会产生像糊现象。而用Rolling shutter如果逐行扫描速度不够，拍摄结果可能会出现倾斜、摇摆或部分曝光等情况。这种Rolling shutter定义为果冻效应。