电荷传输效率佳:该效率系数影响信噪比、解像率,若电荷传输效率不佳,影像将变较模糊;
可大批量生产,品质稳定,坚固,不易老化,使用方便及保养容易。
根据In-Stat在2001时对**图像传感器的研究报告中指出,CCD产业前厂商皆为日系厂商,占了**98.5%的市场份额,在技术发展方面,较有特色的主要厂商应为索尼、飞利普和柯达公司。
感光器件是工业摄像机为**的部件,图像传感器有CMOS和CCD两种。CCD特有的工艺,具有低照度效果好、信噪比高、通透感强、色彩还原能力佳等优点,在交通、等领域中广泛应用。由于其成像方面的优势,在很长时间内还会延续采用,但同时由于其成本高、功耗大也制约了其市场发展的空间。
CCD与CMOS在不同的应用场景下各有优势,但随着CMOS工艺和技术的不断提升,以及CMOS价格的不断下降,相信在安防行业高清摄像机未来的发展中,CMOS将占据越来越重要的地位。
CCD(Charged Coupled Device)于1969年在贝尔试验室研制成功,之后由日商等公司开始量产,其发展历程已经将近30多。CCD又可分为线型(Linear)与面型(Area)两种,其中线型应用于影像扫瞄器及传真机上,而面型主要应用于数码相机(DSC)、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。
以CMOS技术为基础的百万像素摄像机产品在低照度环境和信噪处理方面存在不足,但这并不会根本上影响它的应用前景。而且相关大企业正在加大力度解决这两个问题,相信在不久的将来,CMOS的效果会越来越接近CCD的效果,并且CMOS设备的价格会**CCD设备。
一般认为,CCD传感器有以下优点:
高解析度
(High Resolution):像点的大小为μm级,可感测及识别精细物体,提高影像品质。从1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到推出的1/9寸,像素数目从10多万增加到400~500万像素;
低杂讯
(Low Noise)高敏感度:CCD具有很低的读出杂讯和暗电流杂讯,因此提高了信噪比(SNR),同时又具高敏感度,很低光度的入射光也能侦测到,其讯号不会被掩盖,使CCD的应用较不受天候拘束;
动态范围广
(High Dynamic Range):同时侦测及分辨强光和弱光,提高系统环境的使用范围,不因亮度差异大而造成信号反差现象。
良好的线性特性曲线
(Linearity):入射光源强度和输出讯号大小成良好的正比关系,物体资讯不致损失,降低信号补偿处理成本;
高光子转换效率(High Quantum Efficiency ):很微弱的入射光照射都能被记录下来,若配合影像增强管及投光器,即使在暗夜远处的景物仍然还可以侦测得到;
大面积感光
(Large Field of View):利用半导体技术已可制造大面积的CCD晶片,与传统底片尺寸相当的35mm的CCD已经开始应用在数码相机中,成为取代有利光学相机的关键元件;
光谱响应广(Broad Spectral Response):能检测很宽波长范围的光,增加系统使用弹性,扩大系统应用领域;
低影像失真
(Low Image Distortion):使用CCD感测器,其影像处理不会有失真的情形,使原物体资讯忠实地反应出来;
体积小、重量轻
CCD具备体积小且重量轻的特性,因此,可容易地装置在人造卫星及各式导航系统上;
低秏电力不受强电磁场影响;
由于受到制造工艺的限制,对于有几百万像素点的传感器而言,所有的像元都是好的情况几乎不太可能,坏点数是指芯片中坏点(不能有效成像的像元或相应不一致性大于参数允许范围的像元)的数量,坏点数是衡量芯片质量的重要参数。
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