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时间:2020-07-31
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1、图像传感器原理介绍(CCD和CMOS介绍)Ver.1.210/4/20211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下图,通常以百万像素〈megapixel〉为
2、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年,19万个图素的IT方式CC
3、D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、Fuji、SANYO和
4、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CCD
5、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
6、-FrameFrame-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
7、随意拷贝和转发彩色CCD的组成结构分图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
8、一画素)装置微小镜片。这个设计就像是帮CCD挂上眼镜一样,感光面积不再因为传感器的开口面积而决
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