CCD技术与CIS

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1、CCD技术与CIS双CCD技术在扫描仪的传统CCD上，规则地排列着3条感光元件阵列，分别获取红、绿、蓝三色光学信息。每条感光元件阵列上光电耦合元件的数目，也就是这个CCD能够获取的像素数，同时也决定了这台扫描仪的最大光学分辨率。例如，对于A4幅面(8英寸×10英寸)的扫描仪，如果CCD像素数为5000，那么它的最高光学分辨率就是600dpi。同样，如果CCD像素数为10000那么它的最高光学分辨率就是600dpi。CCD的制造依靠高精度的微电子加工工艺，后者在一定程度上限制着CCD的长度和单个像素面积。制造长度更长的CCD，

2、意味着非常昂贵的价格、很低的成品率；而保持当前CCD长度不变的情况下，提高像素数就会相应减小单个感光单元的面积。感光单元面积缩小，会带来敏感度和图像信噪比的降低。因此，为了获得同等质量的扫描图像，扫描仪就必须增加每次扫描的曝光时间。对于1200dpi的扫描仪而言，其像素尺寸为3.2～3.5微米，如果希望保持CCD长度而增加像素至20000点，像素面积会缩小到2微米以下。除了信噪比的影响外，这也是当前微电子工艺很难达到的，而且产品的成本也很高。为了不仅能获得1200dpi这样高的分辨率，而产品的成本又不会增加太多，惠普推出了一种

3、双CCD技术图(^29050201c^)3　，为高分辨率扫描输入带来了新的途径。这种双CCD扫描仪采用了交错像素设计来实现2400dpi的高光学分辨率。CCD传感器中，包含两组像素单元：低分辨率部分(5000像素点)的传感器单元具有较大的信号感受面积，可以提供高速、高质的扫描，光学分辨率为600dpi；而高分辨率部分采用了6条感光元件--红、红、绿、绿、蓝、蓝，每两条同色感光元件错开半个像素的位置。因为每条传感器都具有10000像素点。每次扫描过程中，根据特殊的算法把6条传感器的数据结合在一起，就可以实现2400dpi的有效

4、光学分辨率，足以适应35毫米幻灯片或负片放大的需求。CCD技术：保证影像杰出CCD（ChargeCoupledDevice）--电荷耦合器件，是由美国贝尔实验室于1969年发明的。和PMT（PhotoMultiplierTube）--光学倍增管一样,它们都是很成功的电子影像感应器，又称为光学感应器。CCD与PMT现已广泛应用在诸多科学产品上，如传真机、扫描仪、天文望远镜等。而CCD则更多地应用于数码相机、摄像机等一些小型化的产品上。传统CCD的工作原理就像一台复印机，利用高亮度的光源，将稿件依次经过反射镜、投射镜和分光镜，反射在

5、CCD元件上。CCD的结构可以形象比喻为一个正在旋转的巨大的走马灯，灯上并排排列着许多窗口，按照一定的顺序，测量某一时间段内从每个窗口进入的光。早期的CCD基本上是隔行扫描的，所以图像精度不高。现在一般都是逐行扫描，从而保证了较高的分辨率。CCD体积虽只有硬币大小，却非常耐用。CCD与CISCCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)：是一种半导体芯片。使用CCD作为感光元件的扫描仪，需要通过由一系列透镜、反射镜等组成的光学系统将图像传送到CCD芯片上，所以体积一般较大。CIS（ContactImageSens

6、or，接触式传感器件）：是一种光电转换器件，它采用一列内置的LED发光二极管照明，直接接触在原稿表面读取图像数据。采用CIS技术的扫描仪没有附加的光学部件，移动部分又轻又小，整个扫描仪可以做得非常轻薄。从扫描品质来看，CCD发展时间较长，技术已十分成熟，其扫描品质比CIS好。CCD可适用于高、中、低档扫描仪，而CIS只局限于低档扫描仪，这主要是由目前CIS器件的性能所决定的，另外，CIS扫描仪景深小，扫描稿件要求比较平整，相反CCD扫描仪景深大，还可以扫描立体实物。由于结构简单，体积轻薄，CIS扫描仪生产流程非常简化，易于运输，

7、故障率低且易于维修，与CCD扫描仪比起来更加抗震，对运输和使用环境的要求不是非常严格。另外，CCD扫描仪一般使用冷阴极管做光源，这种光源需要1分钟左右的预热才能稳定发光，扫描仪打开后不能立刻使用；CIS扫描仪随时开机都可以进行扫描。就当前技术水平而言，CCD扫描仪图像品质好，CIS扫描仪体积小巧，适合于空间比较拥挤的环境，如办公室或家庭。目前CIS扫描仪的价格与同档次CCD扫描仪差不多。从参加本次评测的扫描仪来看，CCD扫描仪目前还是占据着绝大部分市场。CCD与CIS扫描仪的比较性能指标CCD扫描仪CIS扫描仪分辨率（dpi）3

8、00～1200或更高300～600光源冷阴极管LED阵列景深（mm）±3±0.3密度范围高较低扫描光谱光谱范围大光谱范围小扫描仪尺寸体积较大体积小，较薄采用CCD技术的传感器总体分为两大类，分别是通用型CCD传感器和特殊型CCD传感器。扫描仪原理完全剖析1）滤光