什么是電荷耦合器件(Charged Coupled Device)？

電荷耦合器件（CCD）允許通過串聯的不同電容器傳輸電荷模擬信號。該器件由在高低狀態之間振蕩的時鐘信號控制。整個系統充當移位寄存器，其輸入和輸出串聯在一起，它允許使用電荷耦合器件作為延遲模擬信號的一種方式。這些器...

電荷耦合器件（CCD）允許通過串聯的不同電容器傳輸電荷模擬信號。該器件由在高低狀態之間振蕩的時鐘信號控制。整個系統充當移位寄存器，其輸入和輸出串聯在一起，它允許使用電荷耦合器件作為延遲模擬信號的一種方式。這些器件最常見的用途是連接到并行模擬信號的光電傳感器。這項技術是數碼相機，錄像機和圖像電話可以工作。

1961年，加州帕薩迪納噴氣推進實驗室的研究員尤金·拉利，他寫了一篇名為《星際旅行馬賽克指南》（Mosaic Guidence for Internetary Travel）的論文。他探索了使用一系列光學探測器來實現數字處理來創建照片的想法。1969年，科學家威拉德·博伊爾（Willard Boyle）和喬治·史密斯（George E.Smith）在新澤西州默里山的at&T貝爾實驗室工作，開發了一種用作存儲技術的電荷耦合器件。利用這項技術，其他公司很快就開發出捕捉光電效應和制作電子圖像的方法。
電荷耦合器件捕捉圖像的工作方式是聚焦投影的圖像從一個透鏡到一個光敏電容器陣列。這導致每個電容器積累一個與圖像的光強度成比例的電荷。這捕捉到一個二維圖像，該圖像被傳輸到電荷放大器，然后電荷放大器將其轉換成電壓。然后，該圖像被數字存儲在一個存儲模塊中以后可以訪問
一個基本的電荷耦合器件可以有效地捕捉亮度，但它很難呈現顏色。為了解決這個問題，現代數碼相機在CCD上使用一個稱為拜耳掩模的器件。它將四個像素連接成塊，并將不同的亮度級別過濾為不同的顏色。這些像素是彩色的，其中一個是紅色的，一種藍色和兩種綠色，因為人眼比其他顏色更容易識別綠色。
在21世紀初開發的另一項技術涉及到高分辨率的電荷耦合器件芯片，它可以在不同的孔徑尺寸下使用更多的亮度顏色。它通過實現一種稱為二向色棱鏡，它把每種顏色分成其固有的成分。二向色棱鏡已經被用于一些數碼相機和攝像機中。

發表于 2020-07-10 10:36
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分類：技術

什么是電荷耦合器件(Charged Coupled Device)？

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