问传感器类型：CCD 是什么意思？

ccd     电荷耦合组件 (ccd，charge-coupled device)是一种集成电路，上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字讯号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。ccd广泛应用在数字摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术如lucky imaging。     ccd的原理简单，我们可以把它想象成一个没有盖子的记忆芯片。光子在接触这些记忆单元后产生电子（光电效应），因此光子的数量与电子的数量是成比例的。但光子的波长在这一过程中无法转换为电子，因此ccd芯片无法识别颜色。 cmos     互补式金属-氧化层-半导体（complementary metal-oxide-semiconductor，cmos，简称互补式金氧半导体）是一种集成电路制程，可在硅晶圆上制作出pmos（p-channel mosfet）和nmos（n-channel mosfet）组件，由于pmos与nmos在特性上为互补性，因此称为cmos。此制程可用来制作微处理器（microprocessor）， 微控制器（microcontroller），静态随机存取内存（sram）与其它数字逻辑电路。     cmos制程经常也被用来当作数字影像器材的感光组件使用，尤其是片幅规格较大的数字单眼相机。虽然在用途上与过去cmos电路主要作为韧体或计算工具的用途非常不同，但基本上它仍然是采取cmos的制程，只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收外界光线后转化为电能，再透过芯片上的数字─模拟转换器（adc）将获得的影像讯号转变为数字讯号输出。 我们对cmos的认识是从去年佳能公司发布eos d30的准专业级数码机身开始的。当时许多业内人士都大吃一惊，对采用这种廉价的材料来做感光元件感到不可思议，认为cmos的成像质量无法满足较高要求的专业用户的需要。那用cmos做的感光元件在成像质量上真的一无是处吗？还是让我们先来了解一下什么是cmos吧。cmos即互补性金属氧化物半导体，其在微处理器、闪存和asic（特定用途集成电路）的半导体技术上占有绝对重要的地位。cmos和ccd一样都可用来感受光线变化的半导体。cmos主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过cmos上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。 cmos针对ccd最主要的优势就是非常省电。不像由二极管组成的ccd，cmos 电路几乎没有静态电量消耗，只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得cmos的耗电量只有普通ccd的1/3左右，这有助于改善人们心目中数码相机是"电老虎"的不良印象。我们知道在佳能eos系列af相机上，cmos一直在测光对焦系统中使用。佳能在这方面有雄厚的技术力量和丰富的经验。发展到今日已经比较容易地以较低的成本制造较大大尺寸的cmos感光芯片，并且cmos可以将影像处理电路集成在芯片上。cmos主要问题是在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好就问题不大，如果抑制得不好就十分容易出现杂点。d30有专门的回路控制暗电流，在长于1秒的曝光时降噪系统会自动工作，可以从很大程度上降低噪点的产生。 此外，cmos与ccd的图像数据扫描方法有很大的差别。举个例子，如果分辨率为300万像素，那么ccd传感器可连续扫描300万个电荷，扫描的方法非常简单，就好像把水桶从一个人传给另一个人，并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。cmos传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此，cmos传感器可以在每个像素基础上进行信号放大，采用这种方法可节省任何无效的传输操作，所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描，同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。 我们通过internet查看了大量由canon eos d30所拍摄的照片，发现cmos的成像效果一点也不比传统ccd差。这种能耗低、制造相对容易的感光芯片如果能在影像的锐利度、动态范围等方面再做进一步的努力，相信cmos是未来数码相机的发展方向。

CCD，是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。CCD在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。 ??衡量CCD好坏的指标很多，有像素数量，CCD尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上CCD的像素数量应该越多越好。但CCD像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。 ??单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用CCD上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题，便出现了3CCD摄像机。 ??3CCD，顾名思义，就是一台摄像机使用了3片CCD。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个3CCD系统。 ??和单CCD相比，由于3CCD分别用3个CCD转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单CCD来的自然，亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD，3CCD摄像机的价格要比单CCD贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用3CCD。