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CCD傳感器電荷耦合器件的作用是什么,CMOS技術(shù)的傳感器應(yīng)用?

發(fā)布時間:2023-05-11 18:06:21人氣:

 電荷耦合器件(CCD傳感器)是一種光敏集成電路,通過將光子轉(zhuǎn)換成電子來捕捉圖像。CCD傳感器將圖像元素分解成像素。每個像素被轉(zhuǎn)換成電荷,其強(qiáng)度與該像素捕獲的光強(qiáng)度相關(guān)。多年來,CCD傳感器一直是各種設(shè)備的首選,但它們正逐漸被基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)的圖像傳感器所取代。

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 一、CCD傳感器電荷耦合器件的作用是什么?


 小的感光區(qū)域被蝕刻到硅表面,以創(chuàng)建收集光子并產(chǎn)生電子的像素陣列。每個像素中的電子數(shù)量與該像素捕獲的光強(qiáng)度成比例。在所有的電子產(chǎn)生后,它們將經(jīng)歷一個移動的過程,將它們移動到輸出節(jié)點(diǎn),在那里它們被放大并轉(zhuǎn)換成電壓。


 在過去,CCD傳感器可以提供比其他類型的傳感器更好的圖像質(zhì)量,包括基于CMOS技術(shù)的傳感器。因此,它們被廣泛用于各種設(shè)備,包括掃描儀、條形碼閱讀器、顯微鏡、醫(yī)療設(shè)備和天文望遠(yuǎn)鏡。這些設(shè)備還用于機(jī)器人機(jī)器視覺、光學(xué)字符識別(OCR)、處理衛(wèi)星照片和雷達(dá)圖像,尤其是在氣象學(xué)方面。此外,CCD傳感器用于數(shù)碼相機(jī),以提供比舊技術(shù)更好的分辨率。


 二、以及CCD和CMOS傳感器


 盡管CCD早期取得了成功,但CMOS傳感器一直受到整個行業(yè)的青睞,現(xiàn)在它們被廣泛用于消費(fèi)產(chǎn)品中來捕捉圖像。與CCD傳感器相比,CMOS傳感器制造起來更容易、更便宜。它們消耗的能量更少,產(chǎn)生的熱量也更少。


 即便如此,眾所周知,CMOS傳感器更容易受到圖像噪聲的影響,這會影響質(zhì)量和分辨率。然而,近年來,它們的質(zhì)量得到了顯著提高,CMOS傳感器現(xiàn)在主導(dǎo)著圖像傳感器市場。盡管CMOS傳感器的數(shù)量迅速增加,但CCD傳感器仍然用于需要高精度和靈敏度的應(yīng)用中。例如,CCD傳感器繼續(xù)用于醫(yī)療、科學(xué)和工業(yè)設(shè)備中。

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