CCD工作原理教程V1.2资料.ppt

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1、2021/7/281图像传感器原理介绍（CCD和CMOS介绍）Ver.1.22006.03.02PreparedByKencyZeng未经许可，不得随意拷贝和转发基础篇未经许可，不得随意拷贝和转发ImageSensor的分类ImageSensor的分类有两种：1.CCD图像传感器2.CMOS图像传感器未经许可，不得随意拷贝和转发CCD图像传感器简介ＣＣＤ（ChargeCoupledDevice，感光耦合组件简称）未经许可，不得随意拷贝和转发CCDIMAGESENSOR外形未经许可，不得随意拷贝和转发CCD通用外形为摄像系统中可记录光线变化的半导体，通常市面所见外形如

2、下图，通常以百万像素〈megapixel〉为单位。未经许可，不得随意拷贝和转发CCD发展史1969年，由美国的贝尔研究室所开发出来的。同年，日本的SONY公司也开始研究CCD。1973年1月，SONY中研所发表第一个以96个图素并以线性感知的二次元影像传感器〝8H*8V(64图素)FT方式三相CCD〞。1974年6月，彩色影像用的FT方式32H*64VCCD研究成功了。1976年8月，完成实验室第一支摄影机的开发。1980年，SONY发表全世界第一个商品化的CCD摄影机(编号XC-1)。1981年，发表了28万个图素的CCD(电子式稳定摄影机MABIKA)。1983

3、年，19万个图素的IT方式CCD量产成功。1984年，发表了低污点高分辨率的CCD。1987年，1/2inch25万图素的CCD，在市面上销售。同年，发表2/3inch38万图素的CCD，且在市面上销售。1990年7月，诞生了全世界第一台V8。未经许可，不得随意拷贝和转发CCD的分类从信号传输方式上分：全帧传输CCD、隔行传输CCD两种；从滤镜类型来分：原色CCD和补色CCD；从感光单元形状和排列方式来分：普通CCD和超级CCD未经许可，不得随意拷贝和转发CCD生产厂家目前有能力生产CCD的公司分别为：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuj

4、i、SANYO和Sharp，泰半是日本厂商。未经许可，不得随意拷贝和转发CMOS图像传感器简介ＣＭＯＳ英文全名ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，互补性氧化金属半导体未经许可，不得随意拷贝和转发CMOSImageSensor外形未经许可，不得随意拷贝和转发CMOS发展史1989年，CMOS图像传感开始研制出来。1990年，CMOS专用的DSP研发成功2002年，CMOS的C3D（ＣＭＯＳＣｏｌｏｒＣａｐｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅ）技术应用未经许可，不得随意拷贝和转发CCD画素多寡与尺寸大小没有绝对关系未经许可，不得随意拷贝和转发CC

5、D外形尺寸规格传统4：3的规格走向16：9/16：10更宽广的界线。然而，大多数DSC消费型数字相机的CCD长宽比，依然沿袭1950年代电视规格标准刚制订时4：3的标准（3：2主要仍为DSLR数字单眼机身所采用，另中片幅、专业数字机背享有1：1之正方形特殊规格）。主要是这方面设计变更不仅会影响成本，也会牵动至后续相机与镜头的设计。未经许可，不得随意拷贝和转发CCD外形尺寸信息未经许可，不得随意拷贝和转发原理篇未经许可，不得随意拷贝和转发CCD类型因应不同种类的工作需求，业界发展出四种不同类型的CCD：Linear线性、Interline扫瞄、全景Full-Frame

6、Frame-Transfer全传未经许可，不得随意拷贝和转发CCD分辨率指的就是ＣＣＤ中有多少像素，也就是指这台数字相机的ＣＣＤ上有多少感光组件。未经许可，不得随意拷贝和转发CCD的组成结构CCD和传统底片相比，CCD更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。未经许可，不得随意拷贝和转发黑白CCD的组成结构图未经许可，不得随意拷贝和转发彩色CCD的

7、组成结构分图CCD的三层结构：上：增光镜片、中：色块网格下：感应线路由微型镜头、马赛克分色网格，及垫于最底层的电子线路矩阵所组成未经许可，不得随意拷贝和转发彩色CCD运行图未经许可，不得随意拷贝和转发彩色CCD运行图说明是1980年初，由SONY领先发展出来的技术。这是为了有效提升CCD的总画素，又要确保单一画素持续缩小以维持CCD的标准体积。因此，必须扩展单一画素的受光面积。但利用提高开口率来增加受光面积，反而使画质变差。所以，开口率只能提升到一定的极限，否则CCD将成为劣品。为改善这个问题SONY率先在每一感光二极管上（单一画素）装置微小镜片。这个设计就像是