关于CCD的知识很多,但大多的只是说了一个所以,能像这篇文章这样把CCD剖析得这么具体的却很少见,今天看了忍不住分享一下,供网友参考。
1 CCD结构
CCD结构包含感光二极管、并行信号寄存器、并行信号寄存器、信号放大器、数摸转换器等项目,将分别叙述如下
1. 感光二极管(Photodiode) 接收光源并将光信号转化为电信号
2. 并行信号寄存器(Shift Register):用于暂时储存感光后产生的电荷。
3. 并行信号寄存器(Transfer Register):用于暂时储存并行积存器的模拟信号并将电荷转移放大。
4. 信号放大器:用于放大微弱电信号。
5. 数摸转换器:将放大的电信号转换成数字信号。
CCD的工作主要由微型镜头、分色滤色片、感光层等三层来完成,具体的工作过程如下:
1. 微型镜头
微型镜头为CCD的第一层,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。
2. 分色滤色片 分色滤色片为CCD的第二层,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。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。
原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400。相对的,补色CCD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,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上
3. 感光层 感光层为CCD的第三层,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。