图像尺寸和CMOS的关联

图像的宽和高与CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器之间的关系是数字成像的核心。简单来说，图像的宽度和高度（以像素为单位）直接由CMOS传感器上有效像素区域的行数和列数决定。

下面我们从几个关键层面来详细拆解这个关系：

1. 最直接的关系：分辨率

• CMOS传感器本身就是一个由数百万甚至上千万个微型光敏二极管（即“像素点”）按矩阵排列组成的网格。

• 图像的尺寸：一张数字图像的宽度（Width）和高度（Height）就是这个网格的列数和行数。

  • 例如，一个CMOS传感器上有 3840 列像素和 2160 行像素。

  • 那么，它就能生成一张 3840 x 2160 像素的图像。这也就是我们常说的4K UHD分辨率。

• 结论一：CMOS传感器上的像素阵列规模，直接定义了它能输出的最大图像分辨率。

2. 物理尺寸与像素尺寸：决定图像质量的关键

虽然图像的分辨率是像素数量，但CMOS还有一个重要的物理属性：物理尺寸（例如，1英寸、1/2.3英寸等）。这引出了两个密切相关的重要概念：

• 像素物理尺寸（Pixel Size）：这就是我们之前讨论的 dx 和 dy。它指的是每个像素点的实际物理宽度和高度，单位通常是微米（µm）。

  • 计算公式：dx = 传感器物理宽度 / 图像像素宽度

  • 例如，一个1/2.3英寸的传感器，其物理宽度约为6.17mm。如果它输出4000像素宽的图像，那么每个像素的宽度 dx ≈ 6.17 mm / 4000 ≈ 1.54 µm。

• 传感器物理尺寸（Sensor Size）：这是CMOS芯片感光区域的实际宽和高，单位是毫米（mm）。