CCD工作原理
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2016-06-02 14:30:31
1.ccd工作原理--簡(jiǎn)介
CCD,英文全稱:Charge-coupled Device,中文全稱:電荷耦合元件??梢苑Q為CCD圖像傳感器。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。
CCD的工作過(guò)程分為四個(gè)部分,分別是光電轉(zhuǎn)換、電荷儲(chǔ)存、電荷轉(zhuǎn)移、電荷檢測(cè)。光電轉(zhuǎn)換就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),CCD內(nèi)部是由許多的光敏像素組成的,每像素就是一個(gè)光敏二極管,檢測(cè)像素上產(chǎn)生的電荷,產(chǎn)生的信號(hào)電荷的數(shù)量直接與入射光的強(qiáng)度及曝光時(shí)間成正比。
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,有自掃描功能,圖像畸變小,無(wú)殘像。
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是一種半導(dǎo)體器件,作用就像膠片一樣,能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(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)。
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