CCD摄像机分类及其发展趋势

1、CCD摄像机分类及其发展趋势文：深圳市瑞盾电子有限公司 追梦1、摄像机机的发展展速度很很快，从从摄像管管到CCCD元件件，以其其构成的的CCDD摄像机机具有体体积小、重重量轻、不不受磁场场影响、具具有抗震震动和撞撞击等特特点，同同时清晰晰度、照照度、可可靠性等等指标大大大提高高而被广广泛应用用。CCCD是CCharrgeCouupleedDevvicee（电荷荷耦合器器件）的的缩写，它它是一种种半导体体成像器器件，因因而具有有灵敏度度高、抗抗强光、畸畸变小、体体积小、寿寿命长、抗抗震动等等优点。 被摄摄物体的的图像经经过镜头头聚焦至至CCDD芯片上上，CCCD根据据光的强强弱积累累相应比比例的

2、电电荷，各各个像素素积累的的电荷在在视频时时序的控控制下，逐逐点外移移，经滤滤波、放放大处理理后，形形成视频频信号输输出。视视频信号号连接到到监视器器或电视视机的视视频输入入端便可可以看到到与原始始图像相相同的视视频图像像。 一一、CCCD摄像像机的分分类 一一按照成成像色彩彩划分 CCCD摄像像机按成成像色彩彩划分为为彩色摄摄像机和和黑白摄摄像机两两种。除除色度处处理方面面不同外外，其它它原理基基本一致致。主要要有光学学系统、光光电转换换系统、信信号处理理系统组组成。其其中光电电转换系系统是摄摄像机的的核心。 自然然图像通通过光学学镜头成成像于摄摄像机的的光靶面面上，彩彩色摄像像机的光光学系

3、统统中使用用相干分分色棱镜镜或特殊殊条状滤滤色镜将将光信号号分成红红、绿、蓝蓝三色光光信号，光光电转换换系统通通过摄像像管或CCCD元元件利用用电视扫扫描方法法把光图图像信号号转换成成随时间间变化的的视频电电信号，再再经放大大、处理理、编码码而成为为全电视视信号。 二按照照分辨率率划分 按照照分辨率率划分为为25万万像素左左右，对对应彩色色3300线/黑黑白4000线的的低档型型；255万至338万像像素之间间，对应应彩色4420线线/黑白白5000线的中中档型；38万万像素以以上，对对应彩色色大于或或等于4460线线黑白5570线线以上的的高档型型。 三三按照摄摄像机灵灵敏度划划分 按照灵灵

4、敏度可可分为最最低照度度1至33luxx的普通通型；00.1llux左左右的月月光型；0.001luux以下下的星光光型以及及原则上上可以为为0Luux，采采用红外外光源成成像的红红外照明明型。 四按照照CCDD靶面尺尺寸划分分 摄摄像机摄摄像器件件（CCCD）的的尺寸分分为1英英寸、11/2英英寸、11/3英英寸、11/4英英寸等。其其中以11/3英英寸和11/2英英寸最为为常见。 CCDD尺寸水水平（mmm）垂垂直（mmm）对对角线（mmm） 1英寸寸12.799.6116 22/3英英寸8.886.6111 1/2英寸寸66.44.888 1/33英寸4.833.66 1/4英寸寸33.

5、62.444 1/55英寸的的CCDD摄像机机正待开开发之中中，将来来也会在在市场上上占有一一定比例例。 一般来来说，大大的CCCD芯片片，其相相应的象象素面积积也较大大，接收收所摄光光的面积积增大，必必然使象象素输出出电荷增增多，灵灵敏度上上升，在在弱光条条件下具具有较好好的拍摄摄能力，容容易使摄摄像机整整体质量量提高，图图像细部部明显细细腻自然然。而光光学系统统聚焦影影像时的的焦平面面越小，则则成像过过程中丢丢失的细细节就越越多，得得到的影影像放大大后细部部过渡就就可能有有突变的的现象，显显得不自自然。另另外小尺尺寸CCCD拥有有更多的的象素和和更高的的分辨率率也会导导致单个个像素的的感光

6、面面积缩小小，有曝曝光不足足的可能能。单个个像素的的面积越越小，其其感光性性能越低低，信噪噪比越低低，动态态范围越越窄。每每个象素素上的信信息趋于于与在它它附近的的象素的的信息混混合（在在电子学学上这个个概念叫叫做色度度亮度干干扰）。 二、CCCD传传感器的的技术发发展趋势势 CCCD是是摄像机机的核心心器件，因因此其性性能高低低将直接接影响摄摄像机的的品质，并并且CCCD的发发展是摄摄像机更更新换代代的基础础。 CCDD传感器器有两种种，第一一种是特特殊CCCD传感感器，如如红外CCCD芯芯片（红红外焦平平面阵列列器件）、高高灵敏度度背照式式和电子子轰击式式CCDD、EBBCCDD等，另另外

7、还有有大靶面面如2004820448、44096640996可见见光CCCD传感感器、宽宽光谱范范围（紫紫外光可见光光近红外外光3-55m中红红外光8-114umm远红外外光）焦焦平面阵阵列传感感器等。目目前已有有商业化化产品，并并广泛应应用于各各个领域域。第二二种是通通用型或或消费型型CCDD传感器器，在许许多方面面都有较较大地进进展，总总的方向向是提高高CCDD摄像机机的综合合性能。 一CCCD传感感器的像像面尺寸寸向集成成化、轻轻量化方方向的发发展。 由于于制造CCCD传传感器的的硅片和和加工成成本都很很高，所所以很希希望一片片6.55英寸的的硅片上上光刻出出更多的的CCDD传感器器芯片

8、；由于光光刻机的的进步，所所以在仍仍保持具具有很高高灵敏度度的特性性下，CCCD传传感器的的尺寸向向1/22英寸、11/3英英寸、11/4英英寸、11/5英英寸的方方向发展展。在119933年，11/2英英寸的CCCD传传感器占占总产量量的5%;1/4英寸寸的CCCD传感感器占总总产量的的10%；1/3英寸寸的CCCD传感感器占总总产量的的85%。在119977年，在在总产量量比19993年年增加2200%以上的的情况下下，1/2英寸寸的CCCD传感感器仍有有很大发发展，已已占总产产量的115%（11/2英英寸由于于靶面较较大仍有有许多场场合需要要，尤其其在科研研领域中中）；11/4英英寸的C

9、CCD传传感占总总产量的的60%。也就就是说，11/2英英寸较大大靶面尺尺寸CCCD传感感器仍有有很大增增长。11/4英英寸的CCCD传传感器的的产量比比1/33英寸的的CCDD传感器器来说，占占总产量量的比例例在减少少。 二二CCDD传感器器向高素素数、多多制式发发展 各种CCCD传传感器的的像面尺尺寸在减减少，但但其像素素数在增增加，已已由早期期的5112（HH）5966（V）向向7955（H）596（V）发展，甚至出现超过百万像素的CCD传感器。为提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已从通常的隔行扫描向逐行扫描格式发展。 三降低CCD传感器的工作电压、减少功耗 在初期研制的CCD摄像机有+24V、+22V、+17V和+5V等，目前通用的为+12V。为配合PC摄像机和网络图像传输的应用，逐步以+12V和+5V两种工作电压为主。 四提高CCD摄像机的制造效率 为了降低CCD摄像机的制造成本，实现高速自动化生产，制造厂家追求紧密性结构，致力于CCD摄像机的小型化，即由DipOnBoard（DOB）过锡板工艺改进为ChipOnBoard（COB）板上连接IC芯片的贴片方式。到目前为止，已实现多层板的MultiChipModule（MCM）多芯片集成模组化制造技术。 五CCD摄像机的数字化 在制造CCD摄像机时，从以往的Analog模拟系统逐步实现DSP数字化处理，可以借助