ccd相机

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、

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

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

虽然数码相机普及的速度实在太快，但对于数码相机真正了解的人却非常少。由于经常去卖场和经销商沟通，自然有了很多与普通消费者面对面的机会。 　　“麻烦问一下，这里有800万像素的数码相机吗？” 　　“怎么才300万像素呀，听说这样的机器拍出来照片效果很差” 　　“我就是买画质好的数码相机，500万以下的您就别给我介绍了” 　　其实这些只是我选出了一些比较典型的例子，由于消费者对于像素认识上的误区，所以很容易将画质和像素联系在一起，错觉上认为高像素，拍出来的照片就一定清晰，其实不然。 　　对于消费级数码相机来说，特别是强调性价比的家用型数码相机，如果一味的追求高像素，则很可能损失相机本身的功能，例如像变焦、微距、甚至镜头素质，就单一的成像而言，画质的优良与镜头、CCD、数字处理芯片等多个部件都有关系，特别是CCD感光元件，并非是大家想象的那样，像素越高，画质就越清晰，相反，如果在CCD尺寸不变的情况下，像素越高，画质就越不清晰。接下来我们就从原理来给大家分几个点介绍什么是CCD感光元件，像素值多少才最合适。 一.CCD究竟是什么？ 　　CCD传感器又叫电荷耦合器，它是一种特殊的半导体材料，由大量独立的感光二极管组成，一般按照 矩阵 形式排列，相当于 传统相机 的胶卷。 　　目前，CCD的种类有很多，其中面阵型CCD是主要应用在数码相机中。它是由许多单个感光二极管组成的阵列，整体呈正方形

作业详解： CCD与CMOS简介： CCD: 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。 CMOS: CCD与CMOS的工作原理： CCD摄像机工作方式：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。 CCD芯片尺寸：CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大。画素多寡与尺寸大小没有绝对关系,大多数的直观想法认为 CCD 的画素越大，所需空间应该越多，相对的 CCD 的面积尺寸应该越大!对照目前的生产技术来说，这个观念是『对』也是『不对』。事实上，画素开口面积大小与线路布局精细度才是影响 CCD 尺寸的关键因素;也就是说，当制程技术越精密，线路所需占得的空间就越小，相对画素开口面积固定下，可以靠得更紧密，也就可以达到进一步缩小面积的目的。 此外，五百万画素的表现是否一定优于四百万画素，其实也不尽然，端看 CCD 的设计布局。5MP:1/1.8英吋 v.s. 4MP：1/1.8英吋

在机器视觉中，相机的作用是将通过镜头的光信号转换为电信号，其中最重要的组成部件是数字传感器，最为常用的有CCD（Charge-coupled device）和CMOS（cnmplementary metal-oxide semiconductor）两种。 1.CCD于CMOS的区别 （1）成像过程 CCD 和 CMOS 使用相同的光敏材料，因而受光后产生电子的基本原理相同，但是读取过程不同：CCD 是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移，整个电路非常复杂，读出速率慢；CMOS 则以类似 DRAM的方式读出信号，并行读取，电路简单，读出速率高。 CCD数据读取结构图 CMOS图像读取结构图 （2）集成度 采用特殊技术的CCD读出电路比较复杂，很难将A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储功能集成到一块芯片上，一般需要 3～8 个芯片组合实现，同时还需要一个多通道非标准供电电压。 借助于大规模集成制造工艺，CMOS图像传感器能非常容易地把上述功能集成到单一芯片上，多数CMOS图像传感器同时具有模拟和数字输出信号。 （3）电源、功耗和体积 CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS光电传感器只需使用一个电源（3V~5 V），耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10，高度集成CMOS 芯片可以做的相当小

专题：CCD SkySeraph NOV.3th 2010 HQU Email-zgzhaobo@gmail.com QQ-452728574 Latest Modified Date：NOV.5th 2010 HQU 入门 http://wenku.baidu.com/view/3a9b661c59eef8c75fbfb3fc.html 从诺贝尔奖看CCD的前世今生 http://wenku.baidu.com/album/view/8656cebff121dd36a32d8277 CCD专题资料 http://www.allwiki.com/wiki/%E6%95%B0%E7%A0%81%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E8%B5%84%E6%BA%90%E9%A1%B5%E9%9D%A2 天下维客 基本概念 CCD Charge Coupled Device 电荷耦合器 像素pixel 像素是感光点(感光二极管)的个数；有效像素是计算后恢复的像素个数，一般大于实际像素 8bpp(比特每像素)=256色，16bpp=高彩色，24bpp=真彩色，48bpp用于专业扫描仪； <=256色的图像通常以块或平面格式存储在显存中，显存中的每一个像素是到调色板的颜色组的索引值； 兆像素magepixel =1百万个像素； Fill Factor填充因子

数码常识:CCD的原理 说到CCD的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积大小，CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。 CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。 如果分解CCD，你会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。 第一层“微型镜头” 我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片” CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先，我们先了解一下两种分色法的概念，RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成