CCD感光元件,英文全稱:Charge-coupled Device,中文全稱:電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像傳感�。CCD是一種半�(dǎo)體器�,能夠把光學(xué)影像�(zhuǎn)化為�(shù)字信號� CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素(Pixel�。一塊CCD上包含的像素�(shù)越多,其提供的畫�分辨�也就越高。CCD的作用就像膠片一�,但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成�(shù)字信�。CCD上有許多排列整齊�電容,能感應(yīng)光線,并將影像轉(zhuǎn)變成�(shù)字信�。經(jīng)由外部電路的控制,每個小電容能將其所帶的電荷�(zhuǎn)給它相鄰的電��
CCD傳感器又叫電荷耦合器,它是一種特殊的半導(dǎo)體材�,由大量�(dú)立的感光二極管組成,一般按照矩陣形式排�。目前,CCD的種類有很多,其中面陣型CCD是主要應(yīng)用在�(shù)碼相�(jī)�。它是由許多單個感光二極管組成的陣�,整體呈正方形,然后像砌磚一樣將這些感光二極管砌成陣列來組成可以輸出一定解析度圖像的CCD傳感�。從功能上來�,CCD感光元件在某種程度的相當(dāng)于傳�(tǒng)相機(jī)的膠卷。從消費(fèi)者選擇的角度來說,CCD感光元件�(dāng)然是越大越好。相信很多消�(fèi)者在國貨品牌中看到過CMOS這個名詞的,其�(shí)它也是一種感光元件,只不過在成本上要明顯低于CCD,在功耗方面也小于CCD,但在噪�(diǎn)的控制和成像�(zhì)量方面不如CCD(這里只是指尺寸比較小的CMOS感光元件),所以只在低端數(shù)碼相�(jī)以及攝像頭設(shè)�(jì)上普遍使用�
CCD圖像傳感器可直接將光�(xué)信號�(zhuǎn)換為模擬電流信號,電流信號�(jīng)過放大和模數(shù)�(zhuǎn)�,�(shí)�(xiàn)圖像的獲�、存儲、傳�、處理和�(fù)�(xiàn)。其顯著特點(diǎn)是:1.體積小重量輕;2.功耗小,工作電壓低,抗沖擊與震�,性能�(wěn)�,壽命長;3.靈敏度高,噪聲低,動�(tài)范圍�;4.響應(yīng)速度�,有自掃描功�,圖像畸變小,無殘像;5.�(yīng)用超大規(guī)模集成電路工藝技�(shù)生產(chǎn),像素集成度高,尺寸精確,商品化生產(chǎn)成本�。因此,許多采用光學(xué)方法測量外徑的儀�,把CCD器件作為光電接收器�
CCD從功能上可分為線陣CCD和面陣CCD兩大�。線陣CCD通常將CCD�(nèi)部電極分成數(shù)�,每組稱為一相,并施加同樣的時鐘脈沖。所需相數(shù)由CCD芯片�(nèi)部結(jié)�(gòu)決定,結(jié)�(gòu)相異的CCD可滿足不同場合的使用要求。線陣CCD有單溝道和雙溝道之分,其光敏區(qū)是MOS電容或光敏二極管�(jié)�(gòu),生�(chǎn)工藝相對較簡�。它由光敏區(qū)陣列與移位寄存器掃描電路組成,特�(diǎn)是處理信息速度�,外圍電路簡�,易�(shí)�(xiàn)�(shí)時控制,但獲取信息量�,不能處理復(fù)雜的圖像。面陣CCD的結(jié)�(gòu)要復(fù)雜得多,它由很多光敏區(qū)排列成一個方�,并以一定的形式連接成一個器�,獲取信息量�,能處理�(fù)雜的圖像�
CCD廣泛�(yīng)用在�(shù)碼攝�、天文學(xué),尤其是光學(xué)遙測技�(shù)、光�(xué)與頻譜望�(yuǎn)�,和高速攝影技�(shù)如Lucky imaging。CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相�(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛,只不過攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD,即包括x、y兩個方向用于攝取平面圖像,而掃描儀中使用的是線性CCD,它只有x一個方向,y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來完成。[6]
CCD的加工工藝有兩種,一種是TTL工藝,一種是CMOS工藝,前者是毫安級的耗電�,而后者是微安級的耗電�。TTL工藝下的CCD成像�(zhì)量要�(yōu)于CMOS工藝下的CCD。CCD廣泛用于工業(yè),醫(yī)療、民用產(chǎn)�。[6]
四十年來,CCD器件及其�(yīng)用技�(shù)的研究取得了驚人的�(jìn)�,特別是在圖像傳感和非接觸測量領(lǐng)域的�(fā)展更為迅�。隨著CCD技�(shù)和理論的不斷�(fā)�,CCD技�(shù)�(yīng)用的廣度與深度必將越來越�。CCD是使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料集�,它能夠根據(jù)照射在其面上的光線產(chǎn)生相�(yīng)的電荷信�,在通過模數(shù)�(zhuǎn)換器芯片�(zhuǎn)換成�0”或�1”的�(shù)字信�,這種�(shù)字信號經(jīng)過壓縮和程序排列�,可由閃速存儲器或硬盤卡保存即收光信號轉(zhuǎn)換成�(jì)算機(jī)能識別的電子圖像信號,可對被測物體�(jìn)行準(zhǔn)確的測量、分��
含格狀排列像素的CCD�(yīng)用于�(shù)碼相�(jī)、光�(xué)掃瞄儀與攝影機(jī)的感光元�。其光效率可�(dá)70%(能捕捉到70%的入射光),優(yōu)于傳�(tǒng)菲林(底片)�2%,因此CCD迅速獲得天文學(xué)家的大量采用�
維庫電子�,電子知�,一查百��
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