感光耦合組件應(yīng)用
感光耦合組件應(yīng)用
電荷耦合組件（英文：Charge-coupled Device，縮寫：CCD）是一種集成電路，上有許多排列整齊的電容，能感應(yīng)光線，并將圖像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。經(jīng)由外部電路的控制，每個小電容能將其所帶的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。CCD廣泛應(yīng)用在數(shù)字攝影、天文學(xué)，尤其是光學(xué)遙測技術(shù)（Photometry）、光學(xué)與頻譜望遠鏡，和高速攝影技術(shù)如幸運成像。
應(yīng)用
含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機、光學(xué)掃瞄儀與攝影機的感光組件。其光效率可達70%（能捕捉到70%的入射光），優(yōu)于傳統(tǒng)軟片的2%，因此CCD迅速獲得天文學(xué)家的大量采用。圖像經(jīng)透鏡成像于電容數(shù)組表面后，依其亮度的強弱在每個電容單位上形成強弱不等的電荷。傳真機或掃瞄儀用的線性CCD每次捕捉一細長條的光影，而數(shù)碼相機或攝影機所用的平面式CCD則一次捕捉一整張圖像，或從中截取一塊方形的區(qū)域。一旦完成曝光的動作，控制電路會使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個單元，到達邊緣最后一個單元時，電信號傳入放大器，轉(zhuǎn)變成電位。如此周著復(fù)始，直到整個圖像都轉(zhuǎn)成電位，取樣并數(shù)字化之后存入存儲器。存儲的圖像可以傳送到打印機、存儲設(shè)備或顯示屏。經(jīng)冷凍的CCD同時在1990年代初亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種夜視設(shè)備，而各大型天文臺亦不斷研發(fā)高像數(shù)CCD以拍攝極高解像之天體照片。
CCD在天文學(xué)方面有一種奇妙的應(yīng)用方式，能使固定式的望遠鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠鏡的功能。方法是讓CCD上電荷讀取和移動的方向與天體運行方向一致，速度也同步，以CCD導(dǎo)星不僅能使望遠鏡有效糾正追蹤誤差，還能使望遠鏡記錄到比原來更大的視場。
一般的CCD大多能感應(yīng)紅外線，所以派生出紅外線圖像、夜視設(shè)備、零照度（或趨近零照度）攝影機／照相機等。為了減低紅外線干擾，天文用CCD常以液態(tài)氮或半導(dǎo)體冷卻，因室溫下的物體會有紅外線的黑體輻射效應(yīng)。CCD對紅外線的敏感度造成另一種效應(yīng)，各種配備CCD的數(shù)碼相機或錄影機若沒加裝紅外線濾鏡，很容易拍到遙控器發(fā)出的紅外線。降低溫度可減少電容數(shù)組上的暗電流，增進CCD在低照度的敏感度，甚至對紫外線和可見光的敏感度也隨之提升（信噪比提高）。
溫度噪聲、暗電流（dark current）和宇宙輻射都會影響CCD表面的像素。天文學(xué)家利用快門的開闔，讓CCD多次曝光，取其平均值以緩解干擾效應(yīng)。為去除背景噪聲，要先在快門關(guān)閉時取圖像信號的平均值，即為“暗框”（dark frame）。然后打開快門，取得圖像后減去暗框的值，再濾除系統(tǒng)噪聲（暗點和亮點等等），得到更清晰的細節(jié)。
天文攝影所用的冷卻CCD照相機必須以接環(huán)固定在成像位置，防止外來光線或震動影響；同時亦因為大多數(shù)圖像平臺生來笨重，要拍攝星系、星云等暗弱天體的圖像，天文學(xué)家利用“自動導(dǎo)星”技術(shù)。大多數(shù)的自動導(dǎo)星系統(tǒng)使用額外的不同軸CCD監(jiān)測任何圖像的偏移，然而也有一些系統(tǒng)將主鏡接駁在拍攝用之CCD相機上。以光學(xué)設(shè)備把主鏡內(nèi)部份星光加進相機內(nèi)另一顆CCD導(dǎo)星設(shè)備，能迅速偵測追蹤天體時的微小誤差，并自動調(diào)整驅(qū)動馬達以矯正誤差而不需另外設(shè)備導(dǎo)星。
彩色相機
一般的彩色數(shù)碼相機是將拜爾濾鏡（Bayer filter）加裝在CCD上。每四個像素形成一個單元，一個負責(zé)過濾紅色、一個過濾藍色，兩個過濾綠色（因為人眼對綠色比較敏感）。結(jié)果每個像素都接收到感光信號，但色彩分辨率不如感光分辨率。
用三片CCD和分光棱鏡組成的3CCD系統(tǒng)能將顏色分得更好，分光棱鏡能把入射光分析成紅、藍、綠三種色光，由三片CCD各自負責(zé)其中一種色光的呈像。所有的專業(yè)級數(shù)字攝影機，和一部份的半專業(yè)級數(shù)字攝影機采用3CCD技術(shù)。
截至2005年，超高分辨率的CCD芯片仍相當(dāng)昂貴，配備3CCD的高解析靜態(tài)照相機，其價位往往超出許多專業(yè)攝攝影者的預(yù)算。因此有些高檔相機使用旋轉(zhuǎn)式色彩濾鏡，兼顧高分辨率與忠實的色彩呈現(xiàn)。這類多次成像的照像機只能用于拍攝靜態(tài)物品。
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101
咨詢熱線：13198516101 
