傳動網 > 新聞頻道 > 行業資訊 > 資訊詳情

CCD圖像傳感器特點及應用分析

時間:2009-11-06

來源:中國傳動網

導語:CCD是應用在攝影攝像方面的高端技術元件,目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸,在相同的分辨率下,宜選擇元件尺寸較大的為好。

CCD(Charged Coupled Device)于1969年在貝爾試驗室研制成功,之后由日商等公司開始量產,其發展歷程已經將近30多年,從初期的10多萬像素已經發展至目前主流應用的500萬像素。CCD又可分為線型(Linear)與面型(Area)兩種,其中線型應用于影像掃瞄器及傳真機上,而面型主要應用于數碼相機(DSC)、攝錄影機、監視攝影機等多項影像輸入產品上。 CCD傳感器特點分析:   1. 高解析度(High Resolution):像點的大小為μm級,可感測及識別精細物體,提高影像品質。從早期1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸,像素數目從初期的10多萬增加到現在的400~500萬像素;   2. 低雜訊(Low Noise)高敏感度:CCD具有很低的讀出雜訊和暗電流雜訊,因此提高了信噪比(SNR),同時又具高敏感度,很低光度的入射光也能偵測到,其訊號不會被掩蓋,使CCD的應用較不受天候拘束;   3. 動態范圍廣(High Dynamic Range):同時偵測及分辦強光和弱光,提高系統環境的使用范圍,不因亮度差異大而造成信號反差現象。   4. 良好的線性特性曲線(Linearity):入射光源強度和輸出訊號大小成良好的正比關系,物體資訊不致損失,降低信號補償處理成本;   高光子轉換效率(High Quantum Efficiency ):很微弱的入射光照射都能被記錄下來,若配合影像增強管及投光器,即使在暗夜遠處的景物仍然還可以偵測得到;   5. 大面積感光(Large Field of View):利用半導體技術已可制造大面積的CCDD晶片,目前與傳統底片尺寸相當的35mm的CCD已經開始應用在數碼相機中,成為取代專業有利光學相機的關鍵元件;   光譜響應廣(Broad Spectral Response):能檢測很寬波長范圍的光,增加系統使用彈性,擴大系統應用領域;   6. 低影像失真(Low Image Distortion):使用CCD感測器,其影像處理不會有失真的情形,使原物體資訊忠實地反應出來;   7. 體積小、重量輕:CCD具備體積小且重量輕的特性,因此,可容易地裝置在人造衛星及各式導航系統上;   8. 低秏電力,不受強電磁場影響;   9. 電荷傳輸效率佳:該效率系數影響信噪比、解像率,若電荷傳輸效率不佳,影像將變較模糊;   10. 可大批量生產,品質穩定,堅固,不易老化,使用方便及保養容易。 CCD傳感器市場分析:   根據In-Stat在2001時對全球圖像傳感器的研究報告中指出,CCD產業前七大廠商皆為日系廠商,占了全球98.5的市場份額,在技術發展方面,目前較有特色的主要廠商應為索尼、飛利普和柯達公司。   飛利普公司在CCD產品方面的優勢為,具有業界最大尺寸的CCD傳感器,在數碼相機的應用中,其35mm尺寸的CCD已經應用在“Contax”的數碼相機中,成為專業數碼相機的代言人。其次該公司還具有獨特的“Frame-Transfer CCD”(面掃描)技術,該產品在應用中,可實現每秒30-60幅的速率。這是真正視頻信號的速度。   柯達的CCD采用了廣受好評的ITO CCD(氧化銦錫)技術,而不是傳統的聚硅化合物。其特點是敏銳度更高,透光性比一般CCD提高了20%,對于一般CCD感應較弱的藍光以及抗雜訊干擾方面有突破性的改善,其對藍光感應能力提高了2.5倍,同時大幅降低了雜訊干擾,使影像更強銳利、色彩更加準確,為專業數碼攝影提供了高解析度、銳利度的影像。   傳統CCD使用的是矩形的感光單元,而富士公司2年前研制的“SuperCCD(超級蜂窩結構)使用的是八邊形的感光單元,使用了蜂巢的八邊形結構,因此其感光單元面積要高于傳統CCD。這樣會獲得三個好處,一是可以提高CCD的感光度、二是提高動態范圍、三是提高了信噪比。這三個優點加上SuperCCD更高的生成像素成為富士公司在數碼相機產品上的最大賣點。 應用及前景展望:   圖像傳感器屬于光電產業里的光電元件類,隨著數碼技術、半導體制造技術以及網絡的迅速發展,目前市場和業界都面臨著跨越各平臺的視訊、影音、通訊大整合時代的到來,勾劃著未來人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應用,無疑要屬數碼相機產品,其發展速度可以用日新月異來形容。短短的幾年,數碼相機就由幾十萬像素,發展到400、500萬像素甚至更高。不僅在發達的歐美國家,數碼相機已經占有很大的市場,就是在發展中的中國,數碼相機的市場也在以驚人的速度在增長,因此,其關鍵零部件——圖像傳感器產品就成為當前以及未來業界關注的對象,吸引著眾多廠商投入。
中傳動網版權與免責聲明:

凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。

本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。

如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統
  • 機器視覺
  • 機械傳動
  • 編碼器
  • 直驅系統
  • 工業電源
  • 電力電子
  • 工業互聯
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機界面
  • PLC
  • 電氣聯接
  • 工業機器人
  • 低壓電器
  • 機柜
回頂部
點贊 0
取消 0