电荷耦合器件怎么读，电荷耦合器件很多人还不知道，乐儿来为大家解答以上问题，现在让我们一起来看看吧！

电荷耦合元件CCD是什么？

电荷耦合器件是一种用来记录图像而不是摄影基图像的电子器件。CCD像素中包含的电量与入射到该像素上的光强度成比例。CCD记录光的效率约为70%，远高于传统底片的2%，因此可以大大缩短天文观测时间。

电荷耦合器件是CCD的简称。作为集成电路，CCD上有很多排列整齐的电容，可以感知光线，将图像转换成数字信号。在外部电路的控制下，每个小电容器可以将其电荷转移到其相邻的电容器。CCD广泛应用于数字摄影、天文学，尤其是光学遥测、光学和光谱望远镜以及高速摄影。

电荷耦合器件的结构

微型镜头

CCD成像的关键在于它的感光层。为了扩大CCD的点亮率，必须扩大单个像素的受光面积。但是提高点亮率很容易降低画质。这层“微透镜”相当于在感光层前面加了一副眼镜。所以感光面积不再由传感器的开口面积决定，而是由微透镜的表面积决定。

分色滤光器

CCD的第二层是“分色滤镜”。目前分色方法有两种，一种是RGB原色分色法，一种是CMYK补色分色法。这两种方法各有利弊。首先，让我们了解两种分色方法的概念，即RGB，三原色分色方法。人眼能识别的颜色几乎都可以由红、绿、蓝组成，RGB的三个字母分别是红、绿、蓝。这说明RGB分色方法是由这三个通道的颜色来调整的。此外，CMYK由四个通道的颜色组成，即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)。在印刷行业，CMYK更适合，但其调整后的颜色比RGB的少。

原色CCD的优点是画质锐利，色彩真实，缺点是噪点多。相反，补色CCD有一个Y黄色滤色器，在色彩分辨率上更用心，但牺牲了部分图像的分辨率。

感光层

CCD的第三层是“感光膜”，主要负责将经过滤色层的光源转换成电信号，并将信号传输到图像处理芯片还原图像。

CCD分类

线阵CCD面阵CCD又叫全幅CCD，面阵CCD。面阵CCD的挡光方式有以下三种。

相机中的CCD元件

1.单个CCD芯片的三次照明：即红、蓝、绿三种颜色的光分别通过三色滤光轮投射到CCD上，经过三次采集后合成图像。这种方法得到的图像质量很高，但是三次曝光后就不能用来拍摄动态图像了。

2.三个CCD芯片：三个CCD芯片分别感应红、绿、蓝光(或者其中两个感应绿光，另一个感应红、蓝光)。自然光通过分光棱镜系统投射到CCD上，一次照明即可获得完整的图像。这样画质和单片机三次一样，一次可以拍出动态图像。缺点是三个CCD的成本很高，分光棱镜的制造技术也很难。

3.单个CCD芯片一次点亮：感知三种颜色光的像素在CCD上组合排列，一次点亮后获得图像。因为人眼对绿色最敏感，所以CCD上对绿色敏感的像素数量通常最多。这种方式图像质量最低，但由于成本的限制和拍摄动态图像的要求，市面上的主流产品大多采用单个CCD芯片进行一次性照明。

CCD的应用

近年来，CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，尤其是在图像传感和非接触测量领域。随着CCD技术和理论的不断发展，CCD技术应用的广度和深度会越来越大。CCD集成了高灵敏度的半导体材料，可以根据光ir产生相应的电荷信号

CCD最常用于数码相机、光学扫描仪和相机的摄影元件。它可以捕捉70%的入射光，比传统胶片底片的2%要好。它优越的性能很快被天文学家所采用。

传真机或扫描仪使用的线阵CCD一次捕捉一条薄薄的光影。一旦曝光完成，控制电路将把电容器单元上的电荷转移到下一个相邻单元。当它到达边缘的最后一个单元时，电荷信号将被传送到放大器并转换成电势。重复这个循环，直到整个图像被转换成电势，被采样和数字化，然后被存储在存储器中。存储的图像可以发送到打印机、存储设备或显示器。

数码相机或摄像机使用面阵CCD一次捕捉一幅完整的图像，或者从中提取一个正方形区域。一般彩色数码相机都是在CCD上安装拜耳滤镜。每四个像素组成一个单元，一个滤红，一个滤蓝，两个滤绿，但效果一般。由三个CCD和一个分光棱镜组成的3CCD系统可以更好的对颜色进行分割，分光棱镜可以将入射光分解为红、蓝、绿三种颜色，三个CCD负责颜色的图像呈现。所有专业数码相机和部分半专业数码相机都采用3CCD技术。目前超高分辨率CCD芯片还是比较贵的，一台配备3CCD的高分辨率静物相机的价格往往会超出很多专业摄影师的预算。因此，一些高端相机使用旋转彩色滤光片，兼顾高分辨率和忠实的色彩呈现。这种多成像相机只能用来拍摄静态物体。

同时，CCD被广泛应用于天文摄影和各种夜视设备，大型天文台也在不断研发高像素CCD，拍摄极高分辨率的天体照片。CCD可以使固定望远镜像跟踪望远镜一样工作。方法是使电荷在CCD上读取和移动的方向与天体运动的方向一致，速度同步。使用CCD导航不仅可以使望远镜有效地修正跟踪误差，还可以使望远镜记录比以前更大的视场。一般大部分CCD都能感知红外线，因此衍生出红外图像、夜视器件、零照度(或接近零照度)相机/摄像机等。因为常温下的物体会有红外线的黑体辐射效应，所以天文CCD常采用液氮或半导体冷却。

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