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什么叫CCD
2011-09-29 20:31:49 來源:互聯網 作者: 【 】 瀏覽:3852次 評論:0
CCD
  CCD攝像器件進入廣播電視領域后,發展迅速,每年都有改進,新的CCD攝像機不斷問世。CCD的缺點不斷克服,性能不斷提高,水平分解力可達800到900電視線以上,信噪比達60dB以上,重合精度達到小于0.05%,幾何失真達到測不出的程度, CCD垂直拖尾、固定圖形雜波和網紋干擾等缺點也正在克服。第一代FT(幀轉移)式CCD是FT-4,每行600有效像素;第一代IT(行間轉移)式CCD每行500個有效像素。1986年第一代CCD應用于專業攝像機,靈敏度低、在標準條件下光圈F4、網紋干擾明顯且垂直拖尾色偏紅較嚴重。第二代FT CCD是FT-5,每行有效像素784個;第二代IT式CCD是空穴積累二極管傳感器CCD,每行有效像素786個。1989年第二代CCD應用于CCD攝像機,其靈敏度為F5.6,水平分解力達700電視線。第二代CCD有了空穴積累層,使暗電流減小到原來的1/10,減小了像素面積,提高了像素密度,并減輕了垂直拖尾,使拖尾不再發紅。第三代CCD 1991年應用于CCD攝像機,其特點是提高了靈敏度,比第二代CCD攝像機減小了一檔光圈,IT式CCD的第三代稱為高精度空穴積累二極管CCD(Hyper HAD CCD),用它可使攝像機的光圈減小到F8.0。第三代CCD的結構與第二代CCD基本相同,不同的是在它表面上增加了一層微透鏡,稱為片上透鏡,在傳感器上為凸透鏡,在垂直轉移寄存器上為凹透鏡,這樣可使較多的入射光聚集到傳感器上,從而提高了靈敏度,也減少了漏進垂直轉移寄存器上的光,進而減輕了垂直拖尾。用這種CCD攝像機拍攝時,光圈不用太大,景深可大些,低照度下圖像雜波較小,信噪比提高,也有利于提高電子快門速度。但片上微透鏡也有一些缺點:一是會使“空間像素偏置”效果降低,因而影響了靜止圖像的清晰度;二是在因照度低而加大光圈時,入射到微透鏡上的遠軸光線不能聚焦到感光面上,使靈敏度受影響,也會使垂直拖尾加重。第四代CCD,1992年第四代CCD攝像機投入使用,其特點是高分解力,其典型產品是Hyper HAD 100型FIT(幀行間轉移)式CCD,有效像素為980×582=570360個,高達62萬像素,高清晰度電視(HDTV)攝像機所用的CCD像素達200萬。近年來又出現了Power HAD CCD。過去的Hyper HAD CCD安裝的片上透鏡大大改善了攝像機的性能,Power HAD CCD技術是在此基礎上應用了最新的電路處理技術,其傳感器進一步減小了垂直拖尾,擴展了畫面創作的自由度,靈敏度也相應提高,在光線較暗的環境下,良好的信噪比使我們仍然可以獲得出色的畫面。
  在3CCD系統中,CCD的尺寸是決定成像質量最重要的因素。我們常說的2/3英寸、1/2英寸或1/3英寸是指CCD表面對角線的長度。CCD面積越大,水平清晰度和靈敏度就越高。目前出現的1/6英寸機型,雖然在正常光線條件下大致看不到差別,但是光線比較暗的情況,差別比較明顯,畫面的色彩,清晰度都可以看出不同。
  像素數也是衡量CCD的重要指標。理論上CCD面積越大,像素數就會越多,但是目前在1/3英寸以下尺寸的CCD中,因為采用了一些新的技術,比如四重密度像素分布技術,將像素數提高到一個驚人的水平,但是這只對拍攝數碼照片有用,而對視頻畫面并沒有改進。
  另外還有一個總像素數和有效像素之間的關系問題。對于2/3英寸、1/2英寸系統來說,這兩個數字只有幾十個像素的差別,而對于1/3英寸及以下尺寸的CCD可能相差30%。其實,這些多出的像素可能只對拍攝數碼照片有用,或者是只對數碼圖像穩定器才起作用。而對于視頻創作來說,我們只關注有效像素數就夠了。
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Tags:什么 CCD 責任編輯:瞬間視覺
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