2026-08-07
ChargeCoupledDevices (CCD) zijn uitgevonden door WS Boyle en GE Smith van Bell Labs in 1970.en opeenvolgende transmissie van elektrische signalen, alsmede een hoge integratie en een laag stroomverbruik, heeft zich daarna snel ontwikkeld.Het is een onmisbaar apparaat voor beeldopname en digitale verwerking en wordt veel gebruikt in de wetenschap, onderwijs, geneeskunde, handel, industrie, militaire en consumentensector.
Veel mensen denken dat CCD slechts een chip is. Maar in feite is de CCD een compleet onderdeel met de processor (zoals hieronder weergegeven).
De basisstructuur en het werkingsprincipe van CCD (figuur 1)
Als je de CCD opensnijdt, zie je dat de structuur van de CCD als een boterham is.en de derde laag is een lichtgevoelige bus.
1De eerste laag van CCD is de lens.Dit is om de pixels van de CCD effectief te vergroten, maar ook om ervoor te zorgen dat een enkele pixel blijft krimpen om de standaardgrootte van de CCD te behouden.het lichtontvangende gebied van één pixel moet worden uitgebreidHet verhogen van de diafragmaverhouding om het lichtontvangende gebied te vergroten, verergert echter de beeldkwaliteit.Anders wordt het CCD een minderwaardig product.Om dit probleem te verhelpen worden op elke fotodiode (een enkele pixel) kleine lenzen geïnstalleerd.Het lichtgevoelige gebied wordt niet langer bepaald door het openingsgebied van de sensorOp deze manier kan rekening worden gehouden met de grootte van een enkele pixel en kan de diafragmaverhouding worden verhoogd in termen van specificaties,zodat de gevoeligheid sterk kan worden verbeterd.
2De tweede laag van de CCD is een kleurseparatiefilter.Er zijn momenteel twee kleurscheiding methoden, een is de RGB primaire kleurscheiding methode, en de andere is de CMYG complementaire kleurscheiding methode.Beide methoden hebben hun eigen voor- en nadelenIn termen van output is de verhouding van primaire kleur en complementaire kleur CCD echter ongeveer 2:1Het voordeel van primaire kleur CCD is scherpe beeldkwaliteit en ware kleuren, maar het nadeel is geluidsprobleem.de ISO-gevoeligheid van DC's die over het algemeen primaire kleuren-CCD's gebruiken zal waarschijnlijk niet hoger zijn dan 400In vergelijking hiermee heeft de complementaire kleur CCD een extra Y-gele kleurfilter, die gedetailleerder is in kleurresolutie, maar een deel van de resolutie opoffert.de complementaire kleur CCD kan een hogere gevoeligheid tolereren, en kan over het algemeen worden ingesteld boven 800. (Zie de onderstaande afbeelding voor deze twee kleurscheiding methoden)
De basisstructuur en het werkingsprincipe van CCD (figuur 2)
Schema van de kleurenverdeling
3De derde laag van de CCD is de lichtgevoelige bus.This layer is mainly responsible for converting the light source penetrating the color filter layer into electronic signals and transmitting the signals to the image processing chip to restore the image.