什么是CCD相機(CCD Camera)？
CCD相機是任何一種帶有電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器的數碼相機。這包括絕大多數消費者和專業的靜態相機、攝像機、安全攝像機、手機攝像機和醫療攝像機。CCD非常高效，通常能捕獲約70%的入射光，與只對大約2%入射光作出響應...
CCD相機是任何一種帶有電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器的數碼相機。這包括絕大多數消費者和專業的靜態相機、攝像機、安全攝像機、手機攝像機和醫療攝像機。CCD非常高效，通常能捕獲約70%的入射光，與只對大約2%入射光作出響應的照相膠片不同，ccd對紅外光也很敏感，這使其成為夜視監視攝像機和天文學應用的理想選擇。雖然有些攝像機使用互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器，CCD是最常見的類型。
零售商店中發現的大多數攝像機都是CCD攝像機。
大多數CCD攝像機使用單電荷耦合設備來收集圖像數據，無論是單色、彩色還是紅外相機。在這種情況下，光線通過鏡頭進入，經過過濾，然后聚焦到單個光電圖像傳感器陣列的表面。許多專業攝像機，即"三CCD"或"三芯片"攝像機，都包含三個CCD陣列，入射光被棱鏡分為紅、綠、藍三個部分，每個部分都聚焦在自己的CCD傳感器上。這改善了分色效果，提高了感光度，從而在一般情況下獲得更精確的色差，在光線較暗的情況下獲得更詳細的信息。
傳真機，掃描器和其他類型的線性掃描相機使用一維CCD圖像傳感器來收集數據，移動傳感器或被掃描對象以捕獲整個圖像。其他類型的CCD相機使用固定的二維面積矩陣CCD傳感器是一組耦合的光有源電容器，它們根據被聚焦的光的強度、持續時間和波長來積累電荷。一旦接觸到圖像，傳感器控制器就會將每個電容器的電荷轉移到陣列中的相鄰電容器上。這會在整個矩陣上產生波紋效應，將最后一組芯片外電荷轉移到單獨的數字化儀上；這臺數字化儀將它們轉換成數值存儲在相機的存儲器中。
CCD相機存儲和檢索圖像數據的方式通常會影響系統的設計。全幀法使用整個CCD進行光采集，并且需要一個機械快門，以防在傳輸圖像數據時出現污跡芯片外。這種設計在收集最大的光照時是理想的，而最佳圖像比成本、時間和功耗更重要。行間法使用CCD的每一列快速存儲圖像電荷數據，只需移動一個像素，以犧牲效率為代價防止污損和消除對機械快門的需要。或者，可以使用可接受的污損量和無機械快門來實現幀傳輸方法。幀傳輸利用一半CCD進行電荷存儲和檢索，而另一半正在累積新圖像，因此，處理同樣大小的圖像需要兩倍的硅量。
天文上使用的是專門的CCD相機，因為它們對從紫外線到紅外線的光波長都很敏感。事實上，它們非常敏感，必須采取許多額外的步驟來減少扭曲圖像的"噪音"，包括冷卻通過適當的補償和圖像處理，天文臺質量的天文攝影技術已經可以被裝備有CCD攝像設備的專業愛好者所接受。
零售商店中發現的大多數攝像機都是CCD攝像機。大多數CCD攝像機使用單電荷耦合設備來收集圖像數據，無論是單色、彩色還是紅外相機。在這種情況下，光線通過鏡頭進入，經過過濾，然后聚焦到單個光電圖像傳感器陣列的表面。許多專業攝像機，即"三CCD"或"三芯片"攝像機，都包含三個CCD陣列，入射光被棱鏡分為紅、綠、藍三個部分，每個部分都聚焦在自己的CCD傳感器上。這改善了分色效果，提高了感光度，從而在一般情況下獲得更精確的色差，在光線較暗的情況下獲得更詳細的信息。
傳真機，掃描器和其他類型的線性掃描相機使用一維CCD圖像傳感器來收集數據，移動傳感器或被掃描對象以捕獲整個圖像。其他類型的CCD相機使用固定的二維面積矩陣CCD傳感器是一組耦合的光有源電容器，它們根據被聚焦的光的強度、持續時間和波長來積累電荷。一旦接觸到圖像，傳感器控制器就會將每個電容器的電荷轉移到陣列中的相鄰電容器上。這會在整個矩陣上產生波紋效應，將最后一組芯片外電荷轉移到單獨的數字化儀上；這臺數字化儀將它們轉換成數值存儲在相機的存儲器中。
CCD相機存儲和檢索圖像數據的方式通常會影響系統的設計。全幀法使用整個CCD進行光采集，并且需要一個機械快門，以防在傳輸圖像數據時出現污跡芯片外。這種設計在收集最大的光照時是理想的，而最佳圖像比成本、時間和功耗更重要。行間法使用CCD的每一列快速存儲圖像電荷數據，只需移動一個像素，以犧牲效率為代價防止污損和消除對機械快門的需要。或者，可以使用可接受的污損量和無機械快門來實現幀傳輸方法。幀傳輸利用一半CCD進行電荷存儲和檢索，而另一半正在累積新圖像，因此，處理同樣大小的圖像需要兩倍的硅量。
天文上使用的是專門的CCD相機，因為它們對從紫外線到紅外線的光波長都很敏感。事實上，它們非常敏感，必須采取許多額外的步驟來減少扭曲圖像的"噪音"，包括冷卻通過適當的補償和圖像處理，天文臺質量的天文攝影技術已經可以被裝備有CCD攝像設備的專業愛好者所接受。
- 發表于 2020-07-10 12:02
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- 分類：技術
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