CCD成像技術

CCD成像技術是數位相機里的一個重要部件,用一個形象的比喻來說明,CCD的結構就象一排排輸送帶上並排放滿小桶,光線就象雨滴撒入各個小桶,每個小桶就是一個像素。按快門拍照的過程,就是按一定的順序測量一下某一短暫的時間間中,小桶中落進了多少“光滴”,並記在檔案中。

高解析度

高解析度圖像對觀察者而言有兩種意義,一種意義是在相同的空間解析度下(每個像素對應的空間幾何尺寸相同時),高解析度意味著能看到更廣闊的視野範圍。另一個意義是在相同的視場範圍下,高解析度能夠提供更多的細節。無論是CCD和CMOS晶片都在向高解析度發展,提高解析度的方法一是增加晶片晶元的尺寸,二是縮小像元尺寸,以在同樣面積的晶元上獲得更多的圖像像素。目前相機的像元尺寸可以從20μm到2.8μm,Sony公司稱即將推出1.2μm的晶片,主要的集中在9μm到4μm之間。但通過像元尺寸的縮小來增加相機解析度的趨勢並不是無限制的,由於像元尺寸越小對光學鏡頭的要求越高,同時晶片的生產工藝越複雜,生產成本越高,因此這種趨勢必將逐漸減緩。

高速速度

速度是CCD相機的另一個重要要求,CCD工業相機主要套用在配合工業產品線的裝配引導和質量檢查,隨著現代生產效率的不斷提升,對CCD相機的成像速度,機內的處理速度都有越來越高的要求。在特殊的高速故障診斷、運動分析和過程監控中,要求相機能夠達到500-2000fps的幀頻,隨著CMOS的技術的不斷發展,通過ROI視窗設定,現在可以輕鬆找到7500fps的圖像。而在普通的工業套用中100-200fps的相機也已經不再是很難找到的產品。

高圖像質量

高圖像質量一直是成像晶片所追求的目標,儘管之前CCD在圖像質量上有先天的優勢,但隨著CMOS技術的發展,目前提高高圖像質量的CMOS晶片已經成為可能。目前CMOS光刻技術已可以達到0.25μm和0.18μm,微透鏡技術已經被廣泛使用,採用4T、5T和MultiT技術,使CMOS晶片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。

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