风雨四十年 简评CCD与CMOS的发展历史

 CCD:

  说到CCD，首先要介绍一下它的全名，CCD的英文全称是Charge-coupled Device，中文翻译成电荷耦合元件，是在1969年由美国贝尔实验室(Bell Labs)的维拉•波义耳(Willard S. Boyle)和乔治•史密斯(George E. Smith)所发明。CCD目前仍然广泛的应用在数码相机以及天文学等领域里。我们都知道CCD是一种数码时代中代替传统胶片的介质，其工作原理也是借助着最初胶片上的化学物质对光的感应原理而演变过来的。CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

CCD传感器

  CCD的比较显著特点是：

  1.技术成熟

  2.成像质量高

  3.灵敏度高，噪声低，动态范围大;

  4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像;

  5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确。

  CCD在相机里是一个极其重要的部件，它能将光线转换成电子信号储存起来，所以这个传感器的好坏将直接影响相机的性能，所以相机中的传感器也会被称作是一个相机的灵魂。评价一个CCD传感器好坏的指标有很多，例如像素数、CCD尺寸、信噪比等等。其中像素数以及CCD的尺寸是最重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。我们可以把我们所拍摄到的画面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，CCD的像素数量应该越多越好。但是为了得到更好的画质而增加了CCD的像素数后又必定会导致一个问题，那就是CCD制造成本的增加以及成品率下降。

CCD传感器工作原理