电荷耦合元件的简介

电荷耦合元件

如今，随着社会的迅猛发展，人们对于电荷耦合元件的应用越来越广泛，因此大家对于电荷耦合元件的相关知识认识是尤为重要的，本文收集整理了一些资料，希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

电荷耦合元件（Charge-coupled Device）简称CCD，作为一种集成电路，电荷耦合元件上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。电荷耦合元件广泛应用在数码摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术。

电荷耦合元件的结构

1.微型镜头

电荷耦合元件成像的关键是在于其感光层，为了扩展电荷耦合元件的采光率，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。

2.分色滤色片

电荷耦合元件的第二层是“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，几乎所有人类眼睛可以识别的颜色，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。再说CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是青（C）、洋红 （M）、黄（Y）、黑（K）。在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及RGB的多。

电荷耦合元件

原色电荷耦合元件的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪点问题。相对的，补色电荷耦合元件多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率。

3.感光层

电荷耦合元件的第三层是“感光片”，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。

电荷耦合元件的分类

线型电荷耦合元件面型电荷耦合元件又称全幅式电荷耦合元件、阵列型电荷耦合元件。面型电荷耦合元件的嚗光方式有以下三种。　

1.单电荷耦合元件芯片三次嚗光：即通过三色滤镜轮盘分别将红蓝绿三色光投射在电荷耦合元件上，三次采集后合成得到影像。这种方式得到的影像质量很高，但三次嚗光，不能用于拍摄动态影像。

2.三电荷耦合元件芯片一次嚗光：三个电荷耦合元件芯片，分别感应红绿蓝三色光（或其中两片感应绿色光，另一片感应红蓝光），自然光通过分光棱镜系统将三色光分别投影在电荷耦合元件上，一次嚗光得到完整影像。这种方式得到的影像质量和单芯片三次嚗光一样，而一次嚗光可拍摄动态影像。缺点是三电荷耦合元件的成本很高，分光棱镜的制作技术难度也很大。

3.单电荷耦合元件芯片一次嚗光：电荷耦合元件上组合排列感应三种色光的像素，一次嚗光后得到影像，由于人眼对绿色最为敏感，通常电荷耦合元件上的感绿色像素最多。这种方式的影像质量最低，但受成本的限制和对动态影像的拍摄要求，市面上主流产品大都采用单电荷耦合元件芯片一次嚗光。
 
总而言之，电荷耦合元件的简称便是CCD，通过本文的讲解，相信大家对于电荷耦合元件的知识已相当的了解了，同时希望本文能给大家在生活工作中有所帮助！

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