CCD
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CCD，英文全稱(chēng)：Charge-coupled Device，中文全稱(chēng)：電荷耦合元件。可以稱(chēng)為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱(chēng)作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD上有許多排列整齊的電容，能感應(yīng)光線，并將影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)由外部電路的控制，每個(gè)小電容能將其所帶的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容.
編輯本段CCD（蜜蜂消失）
常用ccd尺寸對(duì)比表
[1] CCD，英文全稱(chēng)Colony Collapse Disorder，譯為“蜂群崩潰失調(diào)”或“蜜蜂突然消失”，是一種導(dǎo)致蜂巢內(nèi)的大批量工蜂突然消失的現(xiàn)象，原因至今仍不明確。有研究表明CCD 可能與 以色列急性麻痹病毒（Israeli acute paralysis virus）有關(guān)；也有提出導(dǎo)致CCD 的因素可能包括： 郊區(qū)城市化、殺蟲(chóng)劑、農(nóng)藥、蟲(chóng)害、蜜蜂營(yíng)養(yǎng)不良、蜂群飼養(yǎng)管理不當(dāng)、真菌感染、免疫力不足、 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、氣候變暖、電磁波輻射等，仍不清楚是單一原因，還是由多個(gè)因素組合引起；亦未能確定CCD 是否是一種新的自然現(xiàn)象，還是過(guò)去曾出現(xiàn)，但影響不顯著，未引起關(guān)注的現(xiàn)象。編輯本段CCD
CCD發(fā)展史 CCD是于1969年由 美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Labs）的維拉· 波義耳(Willard S. Boyle)和喬治· 史密斯（George E. Smith）所發(fā)明的。當(dāng)時(shí)貝爾實(shí)驗(yàn)室正在發(fā)展影像電話(huà)和 半導(dǎo)體氣泡式內(nèi)存。將這兩種新技術(shù)結(jié)合起來(lái)后，波義耳和史密斯得出一種裝置，他們命名為“電荷‘氣泡’元件”（Charge "Bubble" Devices）。這種裝置的特性就是它能沿著一片半導(dǎo)體的表面?zhèn)鬟f電荷，便嘗試用來(lái)做為記憶裝置，當(dāng)時(shí)只能從暫存器用“注入”電荷的方式輸入記憶。但隨即發(fā)現(xiàn) 光電效應(yīng)能使此種元件表面產(chǎn)生電荷，而組成數(shù)位影像。 到了70年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室的 研究員已經(jīng)能用簡(jiǎn)單的線性裝置捕捉影像，CCD就此誕生。有幾家公司接續(xù)此一發(fā)明，著手進(jìn)行進(jìn)一步的研究，包括快捷半導(dǎo)體（Fairchild Semiconductor）、 美國(guó)無(wú)線電公司（RCA）和德州儀器（Texas Instruments）。其中快捷半導(dǎo)體的產(chǎn)品率先上市，于1974年發(fā)表500單元的線性裝置和100x100 像素的平面裝置。發(fā)明者榮譽(yù)
2006年元月，波義耳和史密斯獲頒電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)（ IEEE）頒發(fā)的Charles Stark Draper獎(jiǎng)?wù)?#xff0c;以表彰他們對(duì)CCD發(fā)展的貢獻(xiàn)。 北京時(shí)間2009年10月6日， 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉， 瑞典皇家科學(xué)院 諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布將該獎(jiǎng)項(xiàng)授予一名 中國(guó) 香港科學(xué)家 高錕(Charles K. Kao)和兩名科學(xué)家維拉·博伊爾(Willard S. Boyle)和 喬治·史密斯（George E. Smith）。科學(xué)家Charles K. Kao 因?yàn)椤霸诠鈱W(xué)通信領(lǐng)域中光的傳輸?shù)拈_(kāi)創(chuàng)性成就” 而獲獎(jiǎng)，科學(xué)家因博伊爾和喬治-E-史密斯因“發(fā)明了成像半導(dǎo)體電路—— 電荷藕合器件圖像 傳感器CCD” 獲此殊榮。編輯本段CCD簡(jiǎn)介
CCD廣泛應(yīng)用在 數(shù)碼攝影、天文學(xué)，尤其是光學(xué)遙測(cè)技術(shù)、光學(xué)與頻譜望遠(yuǎn)鏡，和高速攝影技術(shù)如Lucky imaging。CCD在攝像機(jī)、 數(shù)碼相機(jī)和 掃描儀中應(yīng)用廣泛，只不過(guò)攝像機(jī)中使用的是 點(diǎn)陣CCD，即包括x、y兩個(gè)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(gè)方向，y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來(lái)完成。 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(jí)的耗電量，而后者是微安級(jí)的耗電量。TTL工藝下的CCD成像質(zhì)量要優(yōu)于CMOS工藝下的CCD。CCD廣泛用于工業(yè)，醫(yī)療、民用產(chǎn)品。編輯本段CCD功能特性
CCD圖像傳感器可直接將光學(xué) 信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。其顯著特點(diǎn)是：1.體積小重量輕；2.功耗小，工作電壓低，抗沖擊與震動(dòng)，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)；3.靈敏度高，噪聲低， 動(dòng)態(tài)范圍大；4.響應(yīng)速度快，有自?huà)呙韫δ?#xff0c;圖像畸變小，無(wú)殘像；5.應(yīng)用 超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)生產(chǎn)，像素集成度高，尺寸精確，商品化生產(chǎn)成本低。因此，許多采用光學(xué)方法測(cè)量外徑的儀器，把CCD器件作為光電接收器。CCD工作原理
CCD從功能上可分為 線陣CCD和面陣CCD兩大類(lèi)。線陣CCD通常將CCD內(nèi)部電極分成 數(shù)組，每組稱(chēng)為一相，并施加同樣的 時(shí)鐘脈沖。所需相數(shù)由CCD芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，結(jié)構(gòu)相異的CCD可滿(mǎn)足不同場(chǎng)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電容或光敏二極管結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)工藝相對(duì)較簡(jiǎn)單。它由光敏區(qū)陣列與移位寄存器掃描電路組成，特點(diǎn)是處理信息速度快，外圍電路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，但獲取信息量小，不能處理復(fù)雜的圖像(線陣CCD如右圖所示)。面陣CCD的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多，它由很多光敏區(qū)排列成一個(gè)方陣，并以一定的形式連接成一個(gè)器件，獲取信息量大，能處理復(fù)雜的圖像。編輯本段應(yīng)用
四十年來(lái)，CCD器件及其應(yīng)用技術(shù)的研究取得了驚人的進(jìn)展，特別是在圖像傳感和 非接觸測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展更為迅速。隨著CCD技術(shù)和理論的不斷發(fā)展，CCD技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度必將越來(lái)越大。CCD是使用一種 高感光度的半導(dǎo)體材料集成，它能夠根據(jù)照射在其面上的光線產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號(hào)，在通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成“0”或“1”的 數(shù)字信號(hào)，這種數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮和程序排列后，可由 閃速存儲(chǔ)器或硬盤(pán)卡保存即收光信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的電子圖像信號(hào)，可對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量、分析。 含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、光學(xué)掃瞄儀與 攝影機(jī)的 感光元件。其光效率可達(dá)70%(能捕捉到70%的入射光)，優(yōu)于傳統(tǒng)菲林（底片）的2%，因此CCD迅速獲得天文學(xué)家的大量采用。 傳真機(jī)所用的線性CCD影像經(jīng)透鏡成像于電容陣列表面后，依其亮度的強(qiáng)弱在每個(gè)電容單位上形成強(qiáng)弱不等的電荷。傳真機(jī)或掃瞄儀用的線性CCD每次捕捉一細(xì)長(zhǎng)條的光影，而數(shù)碼相機(jī)或攝影機(jī)所用的平面式CCD則一次捕捉一整張影像，或從中擷取一塊方形的區(qū)域。一旦完成曝光的動(dòng)作，控制電路會(huì)使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個(gè)單元，到達(dá)邊緣最后一個(gè)單元時(shí)，電荷訊號(hào)傳入放大器，轉(zhuǎn)變成電位。如此 周著復(fù)始，直到整個(gè)影像都轉(zhuǎn)成電位，取樣并數(shù)位化之后存入內(nèi)存。儲(chǔ)存的影像可以傳送到 打印機(jī)、儲(chǔ)存設(shè)備或 顯示器。 在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域，CCD的應(yīng)用更是異彩紛呈。一般的彩色數(shù)碼相機(jī)是將 拜爾濾鏡（ Bayer filter ）加裝在CCD上。每四個(gè)像素形成一個(gè)單元，一個(gè)負(fù)責(zé)過(guò)濾紅色、一個(gè)過(guò)濾藍(lán)色，兩個(gè)過(guò)濾綠色(因?yàn)槿搜蹖?duì)綠色比較敏感)。結(jié)果每個(gè)像素都接收到感光訊號(hào)，但色彩分辨率不如感光分辨率。 用三片CCD和分光棱鏡組成的 3CCD系統(tǒng)能將顏色分得更好，分光棱鏡能把入射光分析 成紅、藍(lán)、綠三種色光，由三片CCD各自負(fù)責(zé)其中一種色光的呈像。所有的專(zhuān)業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī)，和一部份的半專(zhuān)業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī)采用3CCD技術(shù)。目前，超高分辨率的CCD芯片仍相當(dāng)昂貴，配備3CCD的高解析靜態(tài) 照相機(jī)，其價(jià)位往往超出許多專(zhuān)業(yè)攝攝影者的預(yù)算。因此有些高檔相機(jī)使用旋轉(zhuǎn)式色彩濾鏡，兼顧高分辨率與忠實(shí)的色彩呈現(xiàn)。這類(lèi)多次成像的照相機(jī)只能用于拍攝靜態(tài)物品。 經(jīng)冷凍的CCD同時(shí)在1990年代初亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種夜視裝置，而各大型天文臺(tái)亦不斷研發(fā)高像數(shù)CCD以拍攝極高解像之天體照片。 CCD在天文學(xué)方面有一種奇妙的應(yīng)用方式，能使固定式的望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠(yuǎn)鏡的功能。方法是讓CCD上電荷讀取和移動(dòng)的方向與天體運(yùn)行方向一致，速度也同步，以CCD導(dǎo)星不僅能使望遠(yuǎn)鏡有效糾正追蹤誤差，還能使望遠(yuǎn)鏡記錄到比原來(lái)更大的視場(chǎng)。 一般的CCD大多能感應(yīng)紅外線，所以衍生出紅外線影像、夜視裝置、零照度(或趨近零照度)攝影機(jī)/照相機(jī)等。為了減低紅外線干擾，天文用CCD常以液態(tài) 氮或半導(dǎo)體冷卻，因室溫下的物體會(huì)有紅外線的黑體輻射效應(yīng)。CCD對(duì) 紅外線的敏感度造成另一種效應(yīng)，各種配備CCD的數(shù)碼相機(jī)或錄影機(jī)若沒(méi)加裝紅外線濾鏡，很容易拍到遙控器發(fā)出的紅外線。降低溫度可減少電容陣列上的 暗電流，增進(jìn)CCD在低照度的敏感度，甚至對(duì)紫外線和可見(jiàn)光的敏感度也隨之提升（信噪比提高）。 溫度噪聲、暗電流（dark current）和宇宙 輻射都會(huì)影響CCD表面的像素。 天文學(xué)家利用快門(mén)的開(kāi)闔，讓CCD多次曝光，取其平均值以緩解干擾效應(yīng)。為去除背景噪聲，要先在快門(mén)關(guān)閉時(shí)取影像訊號(hào)的平均值，即為"暗框"(dark frame)。然后打開(kāi)快門(mén)，取得影像后減去暗框的值，再濾除系統(tǒng)噪聲(暗點(diǎn)和亮點(diǎn)等等)，得到更清晰的細(xì)節(jié)。 天文攝影所用的冷卻 CCD照相機(jī)必須以接環(huán)固定在成像位置，防止外來(lái)光線或震動(dòng)影響；同時(shí)亦因?yàn)榇蠖鄶?shù)影像平臺(tái)生來(lái)笨重，要拍攝星系、星云等暗弱天體的影像，天文學(xué)家利用"自動(dòng)導(dǎo)星"技術(shù)。大多數(shù)的自動(dòng)導(dǎo)星系統(tǒng)使用額外的不同軸CCD監(jiān)測(cè)任何影像的偏移，然而也有一些系統(tǒng)將主鏡接駁在拍攝用之 CCD相機(jī)上。以光學(xué)裝置把主鏡內(nèi)部份星光加進(jìn)相機(jī)內(nèi)另一顆CCD導(dǎo)星裝置，能迅速偵測(cè)追蹤天體時(shí)的微小誤差，并自動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以矯正誤差而不需另外裝置導(dǎo)星。一組用于紫外線影像處理用的CCD
編輯本段CCD為什么能看到紅外線
其實(shí)在CCD中，本來(lái)就對(duì)紅外光有感應(yīng)，能看到紅外線，例如：使用黑白 攝像機(jī),在關(guān)掉明亮電燈的情況下，開(kāi)啟紅外燈,馬上可以看到影像。這是由于黑白攝像機(jī)本來(lái)就沒(méi)顏色，但在現(xiàn)實(shí)使用的彩色CCD多數(shù)看不到紅外線。其實(shí)，彩色CCD也能識(shí)別和感應(yīng)到紅外線,但會(huì)干擾到D.S.P (影像處理主芯片)的運(yùn)算以導(dǎo)致”偏色”，因此,在彩色CCD中為了讓其不“偏色”，在彩色CCD上頭黏的那片濾光片，讓它不能接收紅外線。 從380nm-645nm 穿透率是約93%,剛好就是可見(jiàn)光的范圍(紫-靛-藍(lán)-綠-黃-橙-紅),就是彩虹的顏色嘛！ 600多nm是紅色光，在它往右以”外”,就叫”紅外線”，是”紅色以外的光” 不是紅色的光,因?yàn)檠劬σ呀?jīng)看不到了，再來(lái),380nm左右我們眼睛看到的是紫色，在380nm往左以”外”,就叫” 紫外線”.編輯本段CCD彩色數(shù)碼相機(jī)
一般的彩色數(shù)碼相機(jī)是將拜爾濾鏡（Bayer filter）加裝在CCD上。每四個(gè)像素形成一個(gè)單元，一個(gè)負(fù)責(zé)過(guò)濾紅色、一個(gè)過(guò)濾藍(lán)色，兩個(gè)過(guò)濾綠色(因?yàn)槿搜蹖?duì)綠色比較敏感)。結(jié)果每個(gè)像素都接收到感光訊號(hào)，但色彩分辨率不如感光分辨率。 用三片CCD和分光棱鏡組成的3CCD系統(tǒng)能將顏色分得更好，分光棱鏡能把入射光分析成紅、藍(lán)、綠三種色光，由三片CCD各自負(fù)責(zé)其中一種色光的呈像。所有的專(zhuān)業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī)，和一部份的半專(zhuān)業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī)采用3CCD技術(shù)。 截至2005年，超高分辨率的CCD芯片仍相當(dāng)昂貴，配備3CCD的高解析靜態(tài)照相機(jī)，其價(jià)位往往超出許多專(zhuān)業(yè)攝攝影者的預(yù)算。因此有些高檔相機(jī)使用旋轉(zhuǎn)式色彩濾鏡，兼顧高 分辨率與忠實(shí)的色彩呈現(xiàn)。這類(lèi)多次成像的照像機(jī)只能用于拍攝靜態(tài)物品。 CCD它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤(pán)卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來(lái)修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的 畫(huà)面。 CCD在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件，它起到將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用，類(lèi)似于人的眼睛，因此其性能的好壞將直接影響到攝像機(jī)的性能。 衡量CCD好壞的指標(biāo)很多，有像素?cái)?shù)量， CCD尺寸 [2] ，靈敏度，信噪比等，其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo)。像素?cái)?shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫(huà)面可以理解為由很多個(gè)小的點(diǎn)組成，每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素。顯然，像素?cái)?shù)越多，畫(huà)面就會(huì)越清晰，如果CCD沒(méi)有足夠的像素的話(huà)，拍攝出來(lái)的畫(huà)面的 清晰度就會(huì)大受影響，因此，理論上CCD的像素?cái)?shù)量應(yīng)該越多越好。但CCD像素?cái)?shù)的增加會(huì)使制造成本以及成品率下降，而且在現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)下，像素?cái)?shù)增加到某一數(shù)量后，再增加對(duì)拍攝畫(huà)面清晰度的提高效果變得不明顯，因此，一般一百萬(wàn)左右的像素?cái)?shù)對(duì)一般的使用已經(jīng)足夠了。 單CCD攝像機(jī)是指攝像機(jī)里只有一片CCD并用其進(jìn)行亮度信號(hào)以及彩色信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，其中色度信號(hào)是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結(jié)合后面的電路完成的。由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換，因此難免兩全，使得拍攝出來(lái)的圖像在彩色還原上達(dá)不到專(zhuān)業(yè)水平的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。3CCD，顧名思義，就是一臺(tái)攝像機(jī)使用了3片CCD。我們知道，光線如果通過(guò)一種特殊的棱鏡后，會(huì)被分為紅，綠，藍(lán)三種顏色，而這三種顏色就是我們電視使用的 三基色，通過(guò)這三基色，就可以產(chǎn)生包括亮度信號(hào)在內(nèi)的所有電視信號(hào)。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)電路處理后產(chǎn)生圖像信號(hào)，這樣，就構(gòu)成了一個(gè)3CCD系統(tǒng)。 和單CCD相比，由于3CCD分別用3個(gè)CCD轉(zhuǎn)換紅，綠，藍(lán)信號(hào)，拍攝出來(lái)的圖像從彩色還原上要比單CCD來(lái)的自然，亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD，3CCD攝像機(jī)的價(jià)格要比單CCD貴很多。 四色CCD是 索尼公司在2003年推出的一種CCD新技術(shù)。四色即紅 綠 藍(lán) 品紅（RGBE）相對(duì)與傳統(tǒng)的三色（紅 綠 藍(lán)），四色CCD的 色彩還原錯(cuò)誤率進(jìn)一步降低。因而使色彩還原更逼真。首款采用四色CCD的數(shù)碼相機(jī)是SONY DSC—F828一款面陣CCD
數(shù)碼相機(jī)規(guī)格表中的CCD一欄經(jīng)常寫(xiě)著“1/2.7英寸CCD”等。這里的“1/2.7英寸”就是CCD的尺寸，實(shí)際上就是CCD對(duì)角線的長(zhǎng)度。 現(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)一般采用1/2.7英寸、1/2.5英寸和1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合體，接收透過(guò)鏡頭的光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在像素?cái)?shù)一樣的情況下，CCD尺寸越大單位像素就越大。這樣，單位像素可以收集更多的光線，因此，理論上可以說(shuō)有利于提高畫(huà)質(zhì)。 但是，數(shù)碼相機(jī)畫(huà)質(zhì)的好壞不僅是由CCD決定的。鏡頭以及通過(guò)CCD輸出的電信號(hào)形成圖像的電路的性能等也能夠影響到相機(jī)的畫(huà)質(zhì)。所謂的“大尺寸CCD=高畫(huà)質(zhì)”是不正確的。例如，雖然1/2.7英寸比1/1.8英寸尺寸小，但配備1/2.7英寸CCD的數(shù)碼相機(jī)并沒(méi)有受到畫(huà)質(zhì)不好的批評(píng)。 現(xiàn)在，袖珍數(shù)碼相機(jī)日趨小巧輕便，出于設(shè)計(jì)上的考慮，其中大多采用1/2.7英寸的小型CCD。 順便說(shuō)一句，1/2.7英寸的“型”有時(shí)也寫(xiě)作“inch”，不過(guò)，在這里不是普通的“1英寸=25.4mm”。由于結(jié)合了CCD亮相前攝像機(jī)上使用的攝像管和顯示方式，因此，習(xí)慣上采用比較特殊的尺寸。1/2.7英寸為6.6mm，1/1.8英寸約為9mm。編輯本段CCD數(shù)碼攝像機(jī)
CCD攝像機(jī)的選擇和分類(lèi)
CCD結(jié)構(gòu)及工作原理來(lái)源于 中國(guó)儀器超市）的資料： CCD結(jié)構(gòu)包含感光二極管、并行信號(hào)積存器、并行信號(hào)寄存器、 信號(hào)放大器、數(shù)摸轉(zhuǎn)換器等項(xiàng)目，將分別敘述如下； 1． 感光二極管（Photodiode） 2． 并行信號(hào)積存器（Shift Register）：用于暫時(shí)儲(chǔ)存感光后產(chǎn)生的電荷。 3． 并行信號(hào)寄存器（Transfer Register）：用于暫時(shí)儲(chǔ)存并行積存器的模擬信號(hào)并將電荷轉(zhuǎn)移放大。 4． 信號(hào)放大器：用于放大微弱電信號(hào)。 5． 數(shù)摸轉(zhuǎn)換器：將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 CCD的工作原理由微型鏡頭、 分色濾色片、感光層等三層，將分別敘述如下； 1. 微型鏡頭 微型鏡頭為CCD的第一層，我們知道，數(shù)碼相機(jī)成像的關(guān)鍵是在于其感光層，為了擴(kuò)展CCD的采光率，必須擴(kuò)展單一像素的受光面積。但是提高采光率的辦法也容易使畫(huà)質(zhì)下降。這一層“微型鏡頭”就等于在感光層前面加上一副眼鏡。因此 感光面積不再因?yàn)閭鞲衅鞯拈_(kāi)口面積而決定，而改由微型鏡片的表面積來(lái)決定。 2. 分色濾色片 分色濾色片為CCD的第二層，目前有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個(gè)則是CMYK補(bǔ)色分色法這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。首先，我們先了解一下兩種分色法的概念，RGB即三原色分色法，幾乎所有人類(lèi)眼睛可以識(shí)別的顏色，都可以通過(guò)紅、綠和藍(lán)來(lái)組成，而RGB三個(gè)字母分別就是Red,Green和Blue，這說(shuō)明RGB分色法是通過(guò)這三個(gè)通道的顏色調(diào)節(jié)而成。再說(shuō)CMYK，這是由四個(gè)通道的顏色配合而成，他們分別是青（C）、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業(yè)中， CMYK更為適用，但其調(diào)節(jié)出來(lái)的顏色不及RGB的多。 原色CCD的優(yōu)勢(shì)在于畫(huà)質(zhì)銳利，色彩真實(shí)，但缺點(diǎn)則是噪聲問(wèn)題。因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的數(shù)碼相機(jī)，在 ISO感光度上多半不會(huì)超過(guò)400。相對(duì)的，補(bǔ)色CCD多了一個(gè)Y黃色濾色器，在色彩的分辨上比較仔細(xì)，但卻犧牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，補(bǔ)色CCD可以容忍較高的感光度，一般都可設(shè)定在800以上 3. 感光層 感光層為CCD的第三層，這層主要是負(fù)責(zé)將穿過(guò)濾色層的光源轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，并將信號(hào)傳送到影像處理芯片，將影像還原。 CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是 攝像頭的核心。目前我國(guó)尚無(wú)能力制造，市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是 日本SONY、SHARP、 松下、富士等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)三星等也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購(gòu)買(mǎi)時(shí)，可以采取如下方法檢測(cè)：接通 電源，連接視頻電纜到 監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭 光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測(cè)CCD芯片最簡(jiǎn)單直接的方法，而且不需要其它專(zhuān)用儀器。然后可以打開(kāi)光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來(lái)清晰自然；而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車(chē)間的灰塵，CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會(huì)影響圖像，但在弱光或顯微攝像時(shí)，細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果，如果用于此類(lèi)工作，一定要仔細(xì)挑選。 1．依成像色彩劃分 彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。 黑白攝像機(jī)：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用黑白攝像機(jī)。對(duì)于成像要求較高的科學(xué)研究，一般也會(huì)選擇黑白相機(jī)，因?yàn)楹芏嘞鄼C(jī)拍攝出來(lái)的圖片比 彩色照片更接近真實(shí)的物體（因?yàn)椴噬珗D片都是經(jīng)過(guò)濾光片處理過(guò)的圖片，而黑白照片是由為處理的光線形成的照片） 2．依分辨率靈敏度等劃分 影像像素在38萬(wàn)以下的為一般型，其中尤以25萬(wàn)像素（512*492）、分辨率為400線的產(chǎn)品最普遍。 影像像素在38萬(wàn)以上的高分辨率型。 3．按CCD靶面大小劃分 CCD芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種尺寸： 目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在購(gòu)買(mǎi)攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響 視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。 1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對(duì)角線16mm。 2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。 1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。 1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。 1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。 4．按掃描制式劃分 PAL制、NTSC制。中國(guó)采用隔行掃描（ PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為 NTSC制式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA）。 5．依 供電電源劃分 110VAC（NTSC制式多屬此類(lèi)）； 220VAC 24VAC 12VDC 9VDC（ 微型攝像機(jī)多屬此類(lèi)）。 6．按同步方式劃分 內(nèi)同步：用攝像機(jī)內(nèi) 同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來(lái)完成操作。 外同步：使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器，將同步信號(hào)送入攝像機(jī)的 外同步輸入端。 功率同步（線性鎖定，line lock）：用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。 外VD同步：將攝像機(jī) 信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。 多臺(tái)攝像機(jī)外同步：對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步，使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機(jī)同步，這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝像機(jī)的畫(huà)面亦不會(huì)失真。 7．按照度劃分，CCD又分為： 普通型 正常工作所需照度1~3LUX 月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下 紅外型 采用紅外燈照明，在沒(méi)有光線的情況下也可以成像CCD彩色攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
CCD尺寸，亦即攝像機(jī)靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 CCD像素，是CCD的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成，每一個(gè)元素稱(chēng)為像素，像素越多，圖像越清晰。現(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬(wàn)和38萬(wàn)像素為劃界，38萬(wàn)像素以上者為高清晰度攝像機(jī)。 水平分辨率。彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。分辨率是用電視線（簡(jiǎn)稱(chēng)線TV LINES）來(lái)表示的，彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對(duì)越大。 最小照度，也稱(chēng)為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝像機(jī)可工作在很暗條件，2~3lux屬一般照度，現(xiàn)在也有低于1lux的普通攝像機(jī)問(wèn)世。 掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。 攝像機(jī)電源。交流有220V、110V、24V，直流為12V 或9V。 信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。 視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω，均采用BNC接頭。 鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同。CCD彩色攝像機(jī)的可調(diào)整功能
同步方式的選擇 A、對(duì)單臺(tái)攝像機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種： 內(nèi)同步——利用攝像機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來(lái)完成操作。 外同步——利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝像機(jī)的外同步輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。 電源同步——也稱(chēng)之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝像機(jī)的交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步，即攝像機(jī)和電源零線同步。 B、對(duì)于多攝像機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，這樣在變換攝像機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)造成畫(huà)面失真，但是由于多攝像機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝像機(jī)供電可能取自 三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有： 均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝像機(jī)的外同步輸入端來(lái)調(diào)節(jié)同步。 調(diào)節(jié)各臺(tái)攝像機(jī)的“相位調(diào)節(jié)”電位器，因攝像機(jī)在出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過(guò)零點(diǎn)同相的，故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝像機(jī)有不同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0~360度。 自動(dòng)增益控制 所有攝像機(jī)都有一個(gè)將來(lái)自CCD的 信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的 視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝像機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開(kāi)關(guān)AGC，從而使攝像機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝像機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像。 背景光補(bǔ)償 通常，攝像機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來(lái)確定的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開(kāi)啟時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來(lái)確定其AGC工作點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。 電子快門(mén) 在 CCD攝像機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來(lái)操縱快門(mén)。電子快門(mén)控制攝像機(jī)CCD的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門(mén)關(guān)閉時(shí)，對(duì)NTSC攝像機(jī)，其CCD累積時(shí)間為1/60秒；對(duì)于PAL攝像機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝像機(jī)的電子快門(mén)打開(kāi)時(shí)，對(duì)于NTSC攝像機(jī)，其電子快門(mén)以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍；對(duì)于PAL型攝像機(jī)，其電子快門(mén)則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當(dāng)電子 快門(mén)速度增加時(shí)，在每個(gè)視頻場(chǎng)允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCD上的光減少，結(jié)果將降低攝像機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門(mén)速度對(duì)于觀察 運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作”效應(yīng)，這將大大地增加攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。 白平衡 白平衡只用于彩色攝像機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能精確反映景物狀況，有手動(dòng)白平衡和 自動(dòng)白平衡兩種方式。 A、自動(dòng)白平衡 連續(xù)方式——此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。 按鈕方式——先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的 存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?#xff0c;其范圍為2300~10000K，在此期間，即使攝像機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。 B、手動(dòng)白平衡 開(kāi)手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或藍(lán)色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少藍(lán)色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝像機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令。 色彩調(diào)整 對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對(duì)攝像機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩，可調(diào)色彩方式有： 紅色—黃色色彩增加，此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。 紅色—黃色色彩減少，此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。 藍(lán)色—黃色色彩增加，此時(shí)將藍(lán)色向青藍(lán)色移動(dòng)一步。 藍(lán)色—黃色色彩減少，此時(shí)將藍(lán)色向洋紅色移動(dòng)一步。CCD攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)解釋
1． 什么是CCD攝像機(jī)？ CCD是Charge Coupled Device( 電荷耦合器件)的縮寫(xiě)，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。 2． CCD攝像機(jī)的工作方式 被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號(hào)輸出。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。 3． 分辨率的選擇 評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率，其單位為線對(duì)，即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿(mǎn)足要求。而對(duì)于醫(yī)療、 圖像處理等特殊場(chǎng)合，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。 4． 成像靈敏度 通常用最低環(huán)境照度要求來(lái)表明攝像機(jī)靈敏度，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。 0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場(chǎng)合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí)，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與 近紅外燈配合使用時(shí)，也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān)，0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.參考環(huán)境照度： 夏日陽(yáng)光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux 電視臺(tái)演播室 1000Lux 距60W臺(tái)燈60cm 桌面 300Lux 室內(nèi) 日光燈 100Lux 黃昏室內(nèi) 10Lux 20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux 5． 電子快門(mén) 電子快門(mén)的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門(mén)一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門(mén)方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門(mén)時(shí)間，得到清晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶(hù)自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門(mén)時(shí)間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合。 6． 外同步與外觸發(fā) 外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來(lái)保證視頻信號(hào)的同步，它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)(C-sync)或 復(fù)合視頻信號(hào)。外同步并不能保證用戶(hù)從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像，要實(shí)現(xiàn)這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī)。 7． 光譜響應(yīng)特性 CCD器件由硅材料制成，對(duì)近紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm)，分布 曲線如右圖所示。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí)，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環(huán)境情況，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于 CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD對(duì)紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機(jī)對(duì)紅外、紫外均不敏感。 8． CCD芯片的尺寸 CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些。在相同的 光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對(duì)角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm其它問(wèn)題
對(duì)于細(xì)節(jié)沒(méi)有寫(xiě)清楚。首先，對(duì)于光線的處理沒(méi)有寫(xiě)清楚，包括微型鏡頭是一個(gè)什么樣的鏡頭（凸透鏡？），光線匯聚到 象素？其次，對(duì)于分色 濾色片的描述更模糊，如果是RGB，是有三個(gè)濾色片還是一個(gè)濾色片分時(shí)控制過(guò)慮的顏色來(lái)處理不同顏色的亮度？如果是三個(gè)濾色片，肯定會(huì)分為三層，每層要加上一個(gè)象素，這種方案基本可以否決。因此，應(yīng)該是分時(shí)控制濾色，這樣的一個(gè)后果是比3CC的處理速度要慢很多（因?yàn)橐刂茷V色片的濾色），還要考慮一個(gè)區(qū)別就是通過(guò)控制濾色片的濾色效果是否有靜態(tài)濾色片（暫時(shí)稱(chēng)為鏡頭濾色片，不能通過(guò)控制動(dòng)態(tài)濾色）濾色效果好，這可能就是3CCD單CCD在成像上的區(qū)別。最后，對(duì)于3CCD的象素計(jì)算和單CCD如何對(duì)比也沒(méi)有說(shuō)明。3CCD的原理是通過(guò)三棱鏡分光（RGB），然后投射的不同的CCD上面（個(gè)人認(rèn)為3CCD和單CCD使用的CCD應(yīng)該不是一樣的，3CCD使用的可能沒(méi)有濾色片，當(dāng)然，也可以使用和單CCD一樣有濾色片的，這樣成本可能增加），這樣的一個(gè)后果是由一個(gè)CCD的象素決定了整個(gè)拍攝畫(huà)面的象素，而并不是廠家吹噓的畫(huà)面象素是單個(gè)CCD×3。這樣一來(lái)，松下的3CCD實(shí)際上是以犧牲畫(huà)面象素來(lái)?yè)Q取色彩還原。象素當(dāng)然可以通過(guò)數(shù)學(xué)插值的方式來(lái)補(bǔ)充，所以，對(duì)外看到的畫(huà)面象素和其他的單CCD的畫(huà)面象素一樣，如果放大，可能3CCD的畫(huà)面就比單CCD（同樣象素）的模糊，不知道有人測(cè)試過(guò)沒(méi)有。 關(guān)于CCD格式： CCD文件是CloneCD生成的文本，記錄著CD/DVD光盤(pán)鏡像的屬性。CCD文件僅僅是光盤(pán)鏡像文件的說(shuō)明文件，所以必須配合光盤(pán)鏡像使用，如IMG+CCD+SUB。 可以使用WinMount打開(kāi)。編輯本段CCD工業(yè)相機(jī)類(lèi)型大觀
CCD是60年代末期由 貝爾試驗(yàn)室發(fā)明。開(kāi)始作為一種新型的PC存儲(chǔ)電路，很快CCD具有許多其他潛在的應(yīng)用，包括信號(hào)和圖像（硅的光敏性）處理。 CCD 是在薄的硅晶片上處理一系列不同的功能，在每一個(gè)硅晶片上分布幾個(gè)相同的IC等可產(chǎn)生功能的元件，被選擇的IC從硅晶片上切下包裝在載體里用在系統(tǒng)上。總結(jié)下來(lái)，CCD主要有以下幾種類(lèi)型： 一、面陣CCD： 允許拍攝者在任何快門(mén)速度下一次曝光拍攝移動(dòng)物體。 二、線陣CCD： 用一排像素掃描過(guò)圖片，做三次曝光——分別對(duì)應(yīng) 于紅、綠、藍(lán) 三色濾鏡，正如名稱(chēng)所表示的，線性傳感器是捕捉一維圖像。初期應(yīng)用于廣告界拍攝靜態(tài)圖像，線性陣列，處理高分辨率的圖像時(shí)，受局限于非移動(dòng)的連續(xù)光照的物體。 三、三線傳感器CCD： 在三線傳感器中，三排并行的像素分別覆蓋RGB濾鏡，當(dāng)捕捉彩色圖片時(shí)，完整的彩色圖片由多排的像素來(lái)組合成。三線CCD傳感器多用于高端數(shù)碼相機(jī)，以產(chǎn)生高的分辨率和光譜色階。 四、交織傳輸CCD： 這種傳感器利用單獨(dú)的陣列攝取圖像和電量轉(zhuǎn)化，允許在拍攝下一圖像時(shí)在讀取當(dāng)前圖像。交織傳輸CCD通常用于低端數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和拍攝動(dòng)畫(huà)的廣播拍攝機(jī)。 五、全幅面CCD： 此種CCD具有更多電量處理能力，更好動(dòng)態(tài)范圍，低噪音和傳輸光學(xué)分辨率，全幅面CCD允許即時(shí)拍攝全彩圖片。全幅面CCD由并行浮點(diǎn)寄存器、串行浮點(diǎn)寄存器和信號(hào)輸出放大器組成。全幅面CCD曝光是由機(jī)械快門(mén)或閘門(mén)控制去保存圖像，并行寄存器用于測(cè)光和讀取測(cè)光值。圖像投攝到作投影幕的并行陣列上。此元件接收?qǐng)D像信息并把它分成離散的由數(shù)目決定量化的元素。這些信息流就會(huì)由并行寄存器流向串行寄存器。此過(guò)程反復(fù)執(zhí)行，直到所有的信息傳輸完畢。接著，系統(tǒng)進(jìn)行精確的圖像重組。 數(shù)碼相機(jī)曝光的整個(gè)流程： 1． 機(jī)械快門(mén)打開(kāi)，CCD曝光 2． 在CCD內(nèi)部光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào) 3． 快門(mén)關(guān)閉，阻塞光線。 4． 電量傳送到CCD輸出口轉(zhuǎn)化為信號(hào)。 5． 信號(hào)被數(shù)字化，數(shù)字資料輸入內(nèi)存。 6． 圖像資料被進(jìn)行處理，顯示在LCD或電腦上。 面陣數(shù)碼相機(jī)如何解決彩色圖像的曝光？ 1．三塊CCD同時(shí)曝光的方法 第一種方法是采取了三塊CCD 芯片同時(shí)曝光的方法，它可以在一次曝光拍攝的同時(shí)，捕捉到所有的彩色信息。當(dāng)光線通過(guò) 鏡頭射向CCD表面的時(shí)候，由一個(gè)特制的 棱鏡式分光鏡，將影像的成像光速成分射到三個(gè)不同的CCD平面。每一個(gè)CCD只記錄紅綠藍(lán)色光中一種色光的彩色信息，并且只再現(xiàn)一種色彩，然后通過(guò) 軟件的對(duì)準(zhǔn)處理，合成為一幅完整的全彩色畫(huà)面。 由于人類(lèi)的眼睛對(duì)于光譜綠色波段的光色最為敏感，有些數(shù)碼相機(jī)在安排濾色片的時(shí)候使用兩排綠濾色片來(lái)記錄綠光信息，而使用第三排紅色和藍(lán)色的馬賽克濾色片來(lái)分別記錄紅光和藍(lán)光的信息。由于紅色和藍(lán)色信息存在間隙，這里需要由計(jì)算機(jī)采取的插值計(jì)算方法來(lái)增加附加它的彩色信息。 2．單一芯片三次曝光的拍攝方式 面陣排列數(shù)碼相機(jī)捕捉彩色信息的第二種方法是“單一芯片三次曝光的拍攝方式”。采取這樣的方法時(shí)，數(shù)碼相機(jī)鏡頭的前方需要安裝一個(gè)濾色片轉(zhuǎn)輪，拍照時(shí)必須通過(guò)轉(zhuǎn)輪中的紅綠藍(lán)三塊濾色片，分別做三次單獨(dú)的曝光，分別記錄下紅綠藍(lán)光的彩色信息。最后照相機(jī)的軟件將三次曝光的影像信息結(jié)合在一起，構(gòu)成為全彩色的影像。 使用這樣的方法時(shí)，由于是用三次曝光來(lái)記錄彩色信息，顯然，攝影者使用這樣一臺(tái)面陣的數(shù)碼相機(jī)，就只能局限于拍攝靜態(tài)物體。此外，由于三次拍攝條件可能出現(xiàn)的差異，很可能產(chǎn)生數(shù)碼相機(jī)的軟件不能適當(dāng)重新組合影像的問(wèn)題。特別是曝光過(guò)程中， 光源發(fā)生的波動(dòng)也都會(huì)改變影像的彩色平衡。三次曝光的數(shù)碼相機(jī)可以用來(lái)拍攝動(dòng)態(tài)的單色影像（包括黑白照片），這是因?yàn)樵跒V色片轉(zhuǎn)輪上，除了三塊紅綠藍(lán)濾色之外，還有一塊透明的濾色片，它是用來(lái)黑白影像做單次曝光拍攝時(shí)使用的。由于只需要一次曝光，因而它可以拍攝動(dòng)態(tài)物體。 3．單芯片一次曝光的拍攝方式 第三種方式是“單芯片一次曝光的拍攝方式”。在這一方式中，每一單個(gè)的像素都以?xún)煞N方式覆蓋著不同的紅，綠，藍(lán)色濾色片，一種是條紋覆蓋法，另一種是 馬賽 馬克圖案交錯(cuò)覆蓋法。有些芯片上的綠濾色片多于紅色和藍(lán)色濾色片，這是因?yàn)樾枰ミm應(yīng)人眼視覺(jué)在可見(jiàn)光譜中對(duì)綠色更為敏感的特點(diǎn)。這樣，較多地使用綠色濾色片可以改善影像的分辨率。 每一個(gè)感光的像素只能捕獲一種彩色，它需要從相鄰的像素那里獲得更多的彩色信息，這是采取插值的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)的。如果不正確的彩色信息被賦值于像素之中，那么插值的效果也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這通常在高反差影像的邊緣部分表現(xiàn)得最為明顯，比如黑色的文字，常常會(huì)出現(xiàn)彩色的鑲邊。 CCD在圖像運(yùn)作的三大角色： 1． 曝光，通過(guò)離散的像素將光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)。 當(dāng)入射光以光子的形式落在像素陣列上時(shí)，就獲得一個(gè)圖像。每一個(gè)光子相對(duì)應(yīng)的能量被硅吸收就發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)（ 電子-孔）電量組，每一個(gè)像素所能收集到的電子數(shù)，線性地取決于光亮的程度和曝光的時(shí)間，非線性的取決于波長(zhǎng)。 2． 電量轉(zhuǎn)移，在CCD內(nèi)部進(jìn)行電量轉(zhuǎn)移。 一旦電量被集中并保持在像素的結(jié)構(gòu)中，就一定會(huì)使在物理上與像素分離的偵測(cè)放大器得到電量，當(dāng)一個(gè)像素的電量移動(dòng)時(shí)，同時(shí)相對(duì)應(yīng)的像素的電量都會(huì)移動(dòng)。電量對(duì)電壓的轉(zhuǎn)換并輸出放大編輯本段其他簡(jiǎn)稱(chēng)1
中央文化區(qū)（Central Culture District，簡(jiǎn)稱(chēng)CCD），是指隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段，位于 城市中心地帶，并具有城市一流生活素質(zhì)、高尚人文內(nèi)涵和完美生態(tài)環(huán)境的居住區(qū)域。中央文化區(qū)由若干 功能區(qū)組成，可滿(mǎn)足城市主流人群集中居住、消費(fèi)、娛樂(lè)、教育需求，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，中央文化區(qū)已經(jīng)存在和發(fā)展了若干年，如 紐約的 曼哈頓 中央花園、 巴黎的 香榭麗舍大道等，而在國(guó)內(nèi)， 上海的“徐家匯——虹橋”、 深圳的 香蜜湖、 武漢的首義片區(qū)等也開(kāi)始朝著這一方向發(fā)力。編輯本段其他簡(jiǎn)稱(chēng)2
當(dāng)代基督教舞蹈（Contemporary Christian Dance），與快節(jié)奏的CCM(Contemporary Christian Music： 當(dāng)代基督教音樂(lè)）相結(jié)合的CCD，它是用全身去跳的律動(dòng)。贊美律動(dòng)，也是一種比較現(xiàn)代化和有影響里的福音傳播方式，它能將人們從生活以及其他的壓力中釋放出來(lái)，用最直接的身體去敬拜贊美神，帶來(lái)無(wú)盡的喜樂(lè)和平安。編輯本段其他簡(jiǎn)稱(chēng)3
碳酸鈣補(bǔ)償深度CCD(Carbonate Compensation Depth)，是指在海洋中的某一深度，碳酸鈣的溶解和沉淀達(dá)到平衡，在這一深度之下，碳酸鈣的溶解大于沉淀，從而在這一深度之下就不再有碳酸鈣沉積物能夠保留下來(lái)。而CCD的深度大約是3000~4000米，而 太平洋的平均深度是4280米， 大西洋為3339米，所以太平洋的很多部分其深度都大于CCD，從而使其深海沉積物中不存在碳酸鈣，而大西洋則存在。 詞條圖冊(cè) 更多圖冊(cè)詞條圖片(5張)
參考資料- 1
ccd??
http://digital.yesky.com/361/8183861.shtml
- 2
CCD尺寸與成像的關(guān)系??
http://www.tucsen.net/Html/NewsView.asp?ID=13
- 1
相互競(jìng)爭(zhēng)的科技(CMOS)
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近年來(lái)，利用互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體(CMOS)的制程，已能制造實(shí)用的主動(dòng)像素傳感器(Active Pixel Sensor)。CMOS是所有硅芯片制作的主流技術(shù)，CMOS感光元件不但造價(jià)低廉，也能將訊號(hào)處理電路整合在同一部裝置上。后一特性有助于濾除背景噪聲，因?yàn)镃MOS比CCD更容易受噪聲干擾。這部份的困擾現(xiàn)時(shí)已漸漸解決，這要?dú)w功于使用個(gè)別像素的低階放大器取代用于整片CCD陣列的單一高階放大器。
總結(jié)
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