2026-08-07
충전 결합 장치 (CCD) 는 1970 년 벨 연구소에서 WS 보일과 GE 스미스가 발명했습니다. 광 전기 변환, 정보 저장, 지연,전기 신호의 연속 전송, 높은 통합과 낮은 전력 소비, 그 후 급속도로 발전했습니다.이것은 이미지 획득과 디지털 처리에서 필수적인 핵심 장치이며 과학에서 널리 사용됩니다.교육, 의학, 상업, 산업, 군사 및 소비 분야.
많은 사람들이 CCD는 단지 칩이라고 생각합니다. 그러나 실제로 CCD는 프로세서와 함께 완전한 구성 요소로 만들어집니다.
CCD의 기본 구조와 작동 원칙 (그림 1)
CCD를 잘라보면 CCD의 구조가 샌드위치와 같다는 것을 알 수 있습니다. 첫 번째 층은 마이크로 렌즈이고, 두 번째 층은 색 분리 필터입니다.그리고 세 번째 층은 광감각 버스입니다.
1CCD의 첫 번째 층은 렌즈입니다.이것은 CCD의 픽셀을 효과적으로 증가시키는 것이지만, CCD의 표준 크기를 유지하기 위해 단일 픽셀이 계속 작아지는 것을 보장합니다.단 하나의 픽셀의 빛 수신 영역이 확장되어야 합니다.그러나, 광열 비율을 증가 하 여 빛 수신 영역을 증가 하는 것은 실제로 이미지 품질을 악화 합니다. 따라서 광열 비율은 특정 한계까지 증가 할 수 있습니다.그렇지 않으면 CCD는 열등한 제품이 될 것입니다.이 문제 를 해결 하기 위해, 각 광 디오드 (일 픽셀) 에 작은 렌즈 가 설치 된다. 이 설계 는 CCD 에 안경을 붙이는 것 과 같다.광감각 영역은 더 이상 센서의 열면으로 결정되지 않습니다.이 방법으로, 하나의 픽셀의 크기를 고려할 수 있고, 오프레이션 비율은 사양에 따라 증가할 수 있습니다.따라서 감수성이 크게 향상 될 수 있습니다.
2CCD의 두 번째 층은 색 분리 필터입니다.현재 두 가지 색 분리 방법이 있습니다. 하나는 RGB 기본 색 분리 방법이고 다른 하나는 CMYG 보완 색 분리 방법입니다.두 방법 모두 장단점이 있습니다.그러나 출력 측면에서, 원색과 보완색 CCD의 비율은 약 2:1. 원색 CCD의 장점은 선명한 이미지 품질과 진정한 색상이지만 단점은 노이즈 문제입니다. 따라서,일반적으로 기본 색상 CCD를 사용하는 DC의 ISO 민감도는 400을 초과하지 않을 것입니다.비교적, 보완적인 색상 CCD는 추가 Y 노란색 색상 필터를 가지고 있으며, 색상 해상도는 더 상세하지만 해상도의 일부를 희생합니다. ISO 값의 관점에서,보완적인 색상 CCD는 더 높은 감수성을 견딜 수 있습니다., 일반적으로 800 이상 설정 될 수 있습니다. (이 두 가지 색 분리 방법을 위해 아래 그림 참조)
CCD의 기본 구조와 작동 원칙 (그림 2)
색분열 다이어그램
3CCD의 세 번째 층은 광감각 버스입니다.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.
