ccd

　　数码相机的关键元件CCD或CMOS又称为“影像传感器”，其作用相当于感光胶片。CCD尺寸越大，采集光线的效果越好，画面记录的信息就越多，保留的细节也就越丰富，所以图像更完美漂亮。 　　CCD尺寸的大小与像素的多少有一定的联系，但是也不尽然。专业数码单反尼康的D2Hs，别看它像素只有410万，可CCD的尺寸却是23.5×15.7mm；而柯达的DX7590数码相机虽拥有500万像素，但CCD尺寸只有5.38×4.39mm，两块CCD面积相差近10倍。可以肯定地说，D2Hs拍出的图像质量要比柯达DX7590拍出的画面要好得多，而且图像越放大越能证明这一点。所以购买数码相机时，千万不要盲目追求高像素，还要看看它的CCD尺寸有多大！ 　　目前CCD、CMOS最大尺寸（除120专用的数码后背）与35毫米传统胶片的底片一致，即24×36mm。所以又称为“全画幅”CCD。 　　大尺寸的CCD制作成本非常高，已经成为了数码相机(主要是数码单反相机)价格居高不下的主要颈瓶。 　　CCD和CMOS在制造上的主要区别主要是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称为金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别，都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换，这种转换的原理与太阳能电子计算机的太阳能电池效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、电力也越弱

单从感光器电子技术上来说，CCD比CMOS更先进，理论成像上有优势，但是最近几年CMOS却发展更好，使得很多高端数码单反采用CMOS传感器，下面来看看CCD和CMOS的技术知识： CCD和CMOS传感器是目前最常见的数字图像传感器，广泛应用于数码相机、数码摄像机、照相手机和摄像头等产品上。两者在结构、性能和技术上均不尽相同，在此我将两者作一个简单的比较，使广大读者对CCD和CMOS能有一个比较初步的认识，在选购相关产品时也能做到心中有数。 CCD与CMOS传感器的结构比较 CCD(Charge Coupled Device)，即“电荷耦合器件”，是一种感光半导体芯片，用于捕捉图形，但CCD没有能力记录图形数据，也没有能力永久保存，所有图形数据都会不停留地送入一个模数转换器，一个信号处理器以及一个存储设备。1970美国贝尔实验室发明了CCD。二十年后，人们利用这一技术制造了数码相机，将影像处理行业推进到一个全新领域。 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即“互补金属氧化物半导体”。它是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导所需的大量资料。有人发现，将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器，其便于大规模生产和成本低廉的特性是商家们梦寐以求的。 CCD和CMOS在制造上的主要区别主要是CCD是集成在半导体单晶材料上

提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏—— 感光元件 。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像 感光元件 ，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。 　　 感光元件 工作原理 　　电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的 半导体材料 制成，能把光线转变成电荷，通过 模数转换器 芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的 闪速存储器 或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 　　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、

特权同学玩转Zynq连载40——[ex59] 基于Zynq的双目视觉图像采集显示实例 1 CMOS摄像头应用背景与驱动原理 CMOS摄像头（CMOS Sensor）是一种采用CMOS图像传感器的摄像头。摄像头主要有两类，CMOS和CCD。CMOS一般应用在普通数码设备中，CCD一般应用在高档数码设备中，它们都是光学成像，但CCD比CMOS单位成像的效果要好。CCD镜头比CMOS的颜色还原更好，并且分辨率更高。 CCD和CMOS在制造上的主要区别是，CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，但工作原理没有本质的区别。在成像方面，CCD的成像通透性、明锐度都很不错，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。由于CMOS自身的物理特性，其成像质量和CCD还是有一定距离的。CCD制造工艺较复杂，掌握CCD技术的厂商并不多，采用CCD摄像头的价格相对也比较昂贵。但随着制造工艺的不断改进，目前CMOS和CCD的实际成像效果的差异在逐渐减小。加之CMOS的制造成本和功耗都要比CCD低不少，因此很多摄像头生产厂商更趋向于采用CMOS感光元件。正是由于低廉的价格以及高度的整合性，使得CMOS摄像头得到了更广泛的应用。 CCD是目前比较成熟的成像器件，CMOS被看作未来的成像器件

锵锵锵！新一期的真相系列又和大家见面啦~~~ 在之前的文章中，我们向大家介绍了信噪比及其计算方法，还记得这个公式么？ 大家都想要获得信噪比高的图像，但是噪声就像一个如影随形的幽灵，总是出来捣乱。尤其在一些高端显微成像应用中，如转盘式共聚焦、TIRF、单分子荧光成像等，由于信号弱，这时更低的噪声尤为重要。俗话说，知己知彼，方能百战百胜。在接下来的两期文章中，小编就来和大家详细的聊一聊噪声——这个我们无法摆脱的讨厌鬼。 先来明确一下噪声的概念。实际生活中的噪声多种多样，比如声音的噪声、电信号传输的噪声以及相机的噪声等等。噪声是围绕着信号上下波动的不确定性，从统计学上来说，就是标准差。让我们先来看看在成像过程中都会遇到哪些“不确定性”。 散粒噪声 (Photo shot noise) 入射到相机的光子在硅层内被转换成光电子，由于光信号的量子特性，相机捕获到的信号存在一定的不确定性。这就是 散粒噪声。 大家还记得在信噪比1中我们说过它的值等于信号的平方根： 这里要告诉大家的坏消息是：散粒噪声的存在是一种物理现象，是不能通过相机的设计来减少的，但它却是信噪比中重要的影响因素。想象一下，如果有一个没有任何噪声的理想相机，它拍摄的图像信噪比也不是无穷大的。其图像的信噪比随信号强度变化的曲线如下。 读出噪声 (Read noise) 读出噪声，顾名思义就是相机在读出信号时产生的噪声

图像传感器与信号处理——详解图像传感器噪声 图像传感器与信号处理——详解图像传感器噪声 1 图像传感器噪声分类 2 图像传感器噪声描述 3 图像传感器噪声原理 3.1 热噪声（Thermal Noise） 3.2 散粒噪声（Shot Noise） 3.3 1/f噪声（Flicker Noise） 3.4 重置噪声（Reset Noise） 3.5 本底噪声（Noise Floor） 3.6 固定模式噪声（Fixed Pattern Noise） 3.7 光照响应非均匀性 4. 图像传感器降噪方法 4.1 热噪声降噪 4.2 散粒噪声降噪 4.3 1/f噪声降噪 4.4 CDS和DDS噪声抑制电路 图像传感器与信号处理——详解图像传感器噪声 本文主要是结合《Noise in Image Sensors》和《Image Sensors And Signal Processing for Digital Still Cameras》两本参考文献对图像传感器噪声进行总结，值得注意的是，本文介绍的图像传感器噪声，并不是图像噪声。图像传感器噪声的讨论中涉及到更多硬件等基础知识，而图像噪声产生的一个很重要的源头正是图像噪声， 只有彻底了解噪声的来源后才能更好地考虑如何去消除噪声 。此外，信号电荷数量随光照强度的响应如下图所示： 其中横坐标是光照强度，纵坐标是信号电荷数量，由图可知

数码相机专业术语解释 在选购数码相机的时候，相信很多人会对数码相机各种纷繁复杂的参数搞得头昏脑胀。由于数码影像技术发展迅速，即使是常常关注这一行的人也常会对一些新出现的技术感到迷惑不解。现在就把目前市面上主要的技术指标的定义讲一下，希望对消费者们购买数码相机有帮助。 　　 　　一：基础知识 像素、感光元件、尺寸、有效像素、分辨率 　　 　　通常消费者最为关注的是相机的像素，像素也的确是数码相机最重要的一项硬指标，也就是说，像素高了不一定是好相机，但是像素太低（以目前的市场主流，300万以下就算比较低了）怎么都不能算是好相机。 　　 　　像素： 　　 　　要说像素首先得讲一下数码相机的感光原理，要拍照片首先要将光信号转换成电信号，这靠的就是感光元件（Sensor），在数码相机的镜头后面都有一块芯片，上面密密麻麻地挤满了这些感光元件，每个感光元件只能将很小的一点转换成图像，这些小的图像加起来就成了我们可以看见的图像了。讲到这里大家有点明白了吧，不错，像素其实就是这些感光元件，我们平时说的多少万像素就是这些感光元件的个数了。所以一般来讲像素越大，成像也就越清晰细腻，当然这其中还要受许多因素限制，下面会慢慢提到的。 　　 　　接下来要讲的就是为什么高像素不一定是好相机的一个原因：尺寸 　　 　　尺寸： 　　 　　尺寸就是通常所的说的CCD尺寸、CMOS尺寸，常见的有2/3英寸，1/1

1) 超级万能太空CCD： CCD DR的国内商家的宣传资料上把他们的DR称之为超级CCD、万能CCD、第N代CCD、甚至是太空CCD(国外规范的厂家一般不会这么做)，而所谓的太空技术,其实纯属唬人，因为所有的CCD技术，都来自于最早的间谍卫星的探测技术，用来代替必须回收的一次性胶片盒，使卫星拍照可以长期和24小时不间断，数字化照片直接发回地面。就连你我家用的数码照相机，宽泛点说也是来自于太空CCD技术。该技术目前较多使用在早期档次较低的胃肠机（目前高档的胃肠都使用平板）及数码像机上。 2) CR的价格，DR的品质： 这是某CCD DR厂家的广告语，其产品有没有DR的品质我们姑且再谈，但其价格的确和CR差不多，一台全进口的CCD DR海关报关价约为5万美圆左右，国内拼装的CCD DR的价钱就更便宜了。其实也是，一台1000多万的数码像机市价也就几千圆，而作为CCD DR的核心探测器CCD厂家成本价也最多2-3千圆。 3) 干扰与噪声： CCD DR不象平板DR那样直接成像，有人称之为假DR，其图像在变成数字化信号前要经过闪烁屏、影像增强器、透镜、菱镜、CCD、A/D转化等多级传输和处理，所以信号不可避免存在着衰减大、干扰大等一系列突出问题。 4) X线的剂量： 由于存在以上衰减问题，为了提高信噪比，对CCD DR来说，唯一的办法就是提高原始信号的信号强度

YUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。与R GB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的带宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。其中“Y”表示明亮度（Lumina nce或Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度”是通过R GB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面—色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。其中，C r反映了GB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而CB反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异 本文来自：我爱研发网(52RD.com) - R&D大本营 详细出处： http://www.52rd.com/bbs/Archive_Thread.asp?SID=43296&TID=1 摄像头说明 (2009-11-04 11:13) 前段时间的图像采集工作做的差不多了，这期间一直和摄像头打交道，但仔细想想却搞不清摄像头的原理，实在说不过去，查了很多资料，下面写一下总结。 首先对摄像头分个类，一般我们接触的摄像头可以分为这样两类：USB数字摄像头（输出的是YUV

CCD摄像机 什么是CCD摄像机？ CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。 CCD摄像机的工作方式 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 分辨率的选择 评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。 成像灵敏度 通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1. 参考环境照度：