各種CCD相機的異同

      CCD工業(yè)相機結構上包含感光二極管、并行信號寄存器、并行信號寄存器、信號放大器、數(shù)摸轉換器等項目如下；
1. 感光二極管（Photodiode）
2. 并行信號寄存器（Shift Register）：用于暫時儲存感光后產(chǎn)生的電荷。
3. 并行信號寄存器（Transfer Register）：用于暫時儲存并行積存器的模擬信號并將電荷轉移放大。
4. 信號放大器：用于放大微弱電信號。
5. 數(shù)摸轉換器：將放大的電信號轉換成數(shù)字信號。

CCD盡管在分類上有所不同，但在圖像運作原理上具有異曲同工之處：

一． 曝光-通過離散的像素將光信號變?yōu)殡娦盘?/h2>

      當入射光以光子的形式落在像素陣列上時，就獲得一個圖像。每一個光子相對應的能量被硅吸收就發(fā)生反應產(chǎn)生一個（電子-孔）電量組，每一個像素所能收集到的電子數(shù)，線性地取決于光亮的程度和曝光的時間，非線性的取決于波長。

    在明確CCD曝光流程后，再了解數(shù)碼相機曝光的整個流程：

    1）． 機械快門打開，CCD曝光
    2）． 在CCD內(nèi)部光信號轉為電信號
    3）． 快門關閉，阻塞光線。
    4）． 電量傳送到CCD輸出口轉化為信號。
    5）． 信號被數(shù)字化，數(shù)字資料輸入內(nèi)存。
    6）． 圖像資料被進行處理，顯示在LCD或電腦上。

    那么面陣數(shù)碼相機如何解決彩色圖像的曝光？

    1）．三塊CCD同時曝光的方法
    
      第一種方法是采取了三塊CCD芯片同時曝光的方法，它可以在一次曝光拍攝的同時，捕捉到所有的彩色信息。當光線通過鏡頭射向CCD表面的時候，由一個特制的棱鏡式分光鏡，將影像的成像光速成分射到三個不同的CCD平面。每一個CCD只記錄紅綠藍色光中一種色光的彩色信息，并且只再現(xiàn)一種色彩，然后通過軟件的對準處理，合成為一幅完整的全彩色畫面。

     由于人類的眼睛對于光譜綠色波段的光色最為敏感，有些數(shù)碼相機在安排濾色片的時候使用兩排綠濾色片來記錄綠光信息，而使用第三排紅色和藍色的馬賽克濾色片來分別記錄紅光和藍光的信息。由于紅色和藍色信息存在間隙，這里需要由計算機采取的插值計算方法來增加附加它的彩色信息。

        2）、單一芯片三次曝光的拍攝方式

     面陣排列CCD工業(yè)數(shù)碼相機捕捉彩色信息的第二種方法是“單一芯片三次曝光的拍攝方式”。采取這樣的方法時，數(shù)碼相機鏡頭的前方需要安裝一個濾色片轉輪，拍照時必須通過轉輪中的紅綠藍三塊濾色片，分別做三次單獨的曝光，分別記錄下紅綠藍光的彩色信息。最后照相機的軟件將三次曝光的影像信息結合在一起，構成為全彩色的影像。

     使用這樣的方法時，由于是用三次曝光來記錄彩色信息，顯然，攝影者使用這樣一臺面陣的數(shù)碼相機，就只能局限于拍攝靜態(tài)物體。此外，由于三次拍攝條件可能出現(xiàn)的差異，很可能產(chǎn)生數(shù)碼相機的軟件不能適當重新組合影像的問題。特別是曝光過程中，光源發(fā)生的波動也都會改變影像的彩色平衡。三次曝光的數(shù)碼相機可以用來拍攝動態(tài)的單色影像（包括黑白照片），這是因為在濾色片轉輪上，除了三塊紅綠藍濾色之外，還有一塊透明的濾色片，它是用來黑白影像做單次曝光拍攝時使用的。由于只需要一次曝光，因而它可以拍攝動態(tài)物體。

    3）、單芯片一次曝光的拍攝方式

     第三種方式是“單芯片一次曝光的拍攝方式”。在這一方式中，每一單個的像素都以兩種方式覆蓋著不同的紅，綠，藍色濾色片，一種是條紋覆蓋法，另一種是馬賽馬克圖案交錯覆蓋法。有些芯片上的綠濾色片多于紅色和藍色濾色片，這是因為需要去適應人眼視覺在可見光譜中對綠色更為敏感的特點。這樣，較多地使用綠色濾色片可以改善影像的分辨率。

     每一個感光的像素只能捕獲一種彩色，它需要從相鄰的像素那里獲得更多的彩色信息，這是采取插值的計算方法實現(xiàn)的。如果不正確的彩色信息被賦值于像素之中，那么插值的效果也會出現(xiàn)問題，這通常在高反差影像的邊緣部分表現(xiàn)得最為明顯，比如黑色的文字，常常會出現(xiàn)彩色的鑲邊。

二．電量轉移，在CCD工業(yè)相機的CCD內(nèi)部進行電量轉移

      一旦電量被集中并保持在像素的結構中，就一定會使在物理上與像素分離的偵測放大器得到電量，當一個像素的電量移動時，同時相對應的像素的電量都會移動。電量對電壓的轉換并輸出放大。

     在了解了以上關于CCD的常用類型的簡單介紹后，在CCD的應用以及其他性能方面的疑問等可通過登錄有關專業(yè)的技術網(wǎng)站進行在線咨詢，以確保您能最大限度的利用CCD工業(yè)相機的各項功能。