数码相机原理简介.ppt

《数码相机原理简介.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数码相机主讲人：吴厚亚目录一.数码相机概述二.数码相机工作原理三.性能指标四.数码相机Vs传统相机五.数码相机的缺点六.数码相机发展趋势名词解释数码相机英文全称：DigitalStillCamera(DSC)定义：一种能够进行拍摄，并利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。它融光学技术、传感技术、微电子技术以及计算机技术和机械技术于一体，是典型的光机电一体化新产品。世界品牌：佳能尼康富士索尼柯达松下三星卡西欧奥林巴斯back数码相机工作原理数码相机的结构组成镜头CCD模/数转换微处理器backtoto工作原理---信号变换镜头CCD光线光线模拟信

2、号数字信号压缩较低信号A/D图像处理器存储器back工作原理图back镜头作用：收集被照物体反射光并将其聚集于CCD上。nextto镜头从镜头前面看去依次是：镜头保护玻璃透镜组件光学低通滤光器红外截止滤光器CCD保护玻璃CCD影像传感器back低通滤光器低通滤光器是光学滤光器的一种，作用是滤除空间频率的高频成分中，让低频成分通过，使图像发晕。其改变入射光束将会形成差频的目标频率，达到减弱或消除低频干扰条纹的目的，特别是彩色CCD出现的伪彩色干扰条纹的目的。back红外截止滤光器红外截止滤光器大多采用镀层或外加滤镜的形式，它的主要功能是提高成像质量，以防止

3、CCD对红外线的敏感特性。back图像传感器CCD英文全称：Charge-coupledDevice中文全称：电荷耦合元件定义：CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。工作原理特性参数应用成像原理backCCD成像原理CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。当光线穿过相机镜头将图形的信息投身到CCD上后，CCD将因感受光强的不同而感受出不同数量的电荷送往模/数转换器和放大器，形成与光强成正比的数据存储起来。像素定义像素是衡量数码相机的最重要指标。像素指的是数码相机的分辩率。

4、它是由相机里的光电传感器上的光敏元件数目所决定的，一个光敏元件就对应一个像素。相关数据三星DigimaxL50500W像素奥林巴斯u840800W像素索尼DSC-HX1910W像素卡西欧EX-S51000W像素尼康P600013500W像素索尼DSC-W35014100W像素backCCD工作原理CCD是一种MOS结构的新型器件。它具有光电转换、信号存储和信号传输的功能。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其他大多数器件是以电流或者电压为信号。CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。因此，CCD工作过程的主要问题是信号电荷的产生、存储、传输和检测

5、。电荷产生电荷存储电荷传输back信号电荷的产生在ＣＣＤ中，电荷注入的方法有很多，归纳起来，可分为：光注入当光照射到ＣＣＤ硅片上时，在栅极附近的半导体体内产生电子－空穴对，其多数载流子被栅极电压排开，少数载流子则被收集在势阱中形成信号电荷。ＣＣＤ摄象器件的光敏单元为光注入方式。电注入所谓电注入就是CCD通过输入结构对信号电压或电流进行电压电流进行采样中，然后将信号电压或电流转换为信号电荷。back信号电荷的存储构成CCD的基本单元是MOS（金属-氧化物-半导体）结构如图所示，在栅极G施加正偏压UO之前，P型半导体中空穴（多数载流子）分布是均匀的。当栅极施

6、加正偏压UG（此时UG小于P型半导体的阈值电压Uth）后，空穴被排斥，产生耗尽区，如图所示。next信号电荷的存储偏压继续增加，耗尽区将进一步向半导体内延伸。当UG>Uth时,半导体与绝缘体截面上的电势(常称为表面势,用ΦS表示)变得如此之高,以至于将半导体内的电子(少数载流子)吸引到表面,形成一层极薄的(约102um)但电荷浓度很高的反型层,如图。反型层电荷的存在表明了MOS结构存储电荷的功能back信号电荷的传输观察CCD中4个彼此靠得很近的电极，说明势阱及电荷从一个位置移到另一个位置的过程势阱应用backStep1初始状态光敏元件MOS结构接受光照

7、产生信号电荷后，可通过施加栅极电压的方式，把信号电荷存储在反型层的势阱中。backStep2电荷由①电极向②电极转移第一个电极仍保持为10V，第二个电极上的电压由2V变到10V，形成新的势阱。因为这两个电极靠得很紧(间隔只有几微米)，它们各自的对应势阱将合并在一起。backStep3电荷在①，②电极下均匀分布由于势阱的合并，原来在第一个电极下的电荷变为这两个电极下势阱阱所共有backStep4电荷继续由①电极向②电极转移将①的电压由10V变成2V,②的电压保持10V不变，①下的势阱逐渐消失，电荷逐渐的向②下的势阱转移。backStep5电荷完全转移到②电

8、极深势阱及电荷包向右移动了一个位置完成一次信号电荷转移动作。back信号电荷转移