从CCD数载变迁看传感技术的五彩未来

2012-03-12 19:19:33来源: 中关村在线

  熟悉安防监控的朋友都知道,CCD是我们监控摄像机在工作中不可或缺的一部分。作为当前两大安防摄像机的主流传感技术,CCD传感器比CMOS传感设备有着更好低照度能力。但是,如果要说出CCD芯片的发展过程,让您说出CCD芯片一代又一代的成像能力。您还能否像识别摄像机那样更好的了解他们的特性呢?下面,编辑就带您细细回味CCD芯片的发展过程,领略CCD芯片在这三十多年当中,为我们带来的种种光明。

体验CCD数载变迁 盼传感技术的五彩未来

    如果跟大家提起CCD的型号,恐怕有不少人都会说出某某hadCCD。对于CCD,大家可能都非常的熟悉了。但是对于CCD前边的had,大家恐怕就没多少人能在知道了吧?其实,had并不是某个单词,而是英文词组hole-accumulationdiode的简称。说道CCD,它最早是由美国的贝尔研究所发明的,但是把它广泛应用到监控领域的,确实日本人手里的索尼。在上个世纪八十年代的初期。索尼将其引入到了可变速的快门电子产品中,从而揭开了CCD在摄像领域的应用。

    CCD芯片的应用,给摄像设备带来了一种全新的体验。转眼间到了八十年代的末期。随着技术的发展,传感器的体积也变得越来越小。但是,在体验灵巧的同时我们也不得不面对他所带来的问题--由于像素芯片的缩小,从而也使整体的受光面积减小,而光感度也随之减低。造成了拍摄能力的下降。于是,为了解决这个问题,索尼在每个感光二极管的前面加装了一个微小的镜片,使感光面积不再受到感测器开口的大小的制约。从而使设备的感光能力随着镜片的增大得到了再度的提升。

    时间进入90年代以后,随着摄像摄影技术的发展。CCD本身也迎来的一个突飞猛进的阶段。由于摄像机整体的日益小型化化,CCD芯片也不得不随之减小。但是,这所引发出的问题就是曾经让人们眼前一亮的镜片拓光技术,如今也已然无法解决CCD芯片受光不足的问题了。于是superhadCCD芯片应运而生。它是将原有的小镜片技术进行改良,对其的形状尽可能的进行优化,以在适应当前形状的前提下提升光利用率。而这,也是当今CCD主流芯片的雏形。

CCD的主流技术

    此后,在光学镜头光圈F数值的不断提升下,进入摄像机的各种光线也随之越来越多,这无疑很大的影响了CCD组件的聚光效果,造成CCD感光度的再度降低。因此,在1998年,索尼公司将原有的滤光片和遮光膜直接加装了一层内部镜片。从而借助光折射的原理改变了光线的方向,最终阻挡了影响受光效果的杂乱光线,再一次"拯救"了CCD的光照水平。

CCD传感器

    其实,几乎就在研究newstructureCCD的同时,CCD系列产品的突破性一代--ExviewhadCCD也几乎在同一时间诞生。与其说是突破性一代,是因为它在解决光照度的问题上,已经不是简单的依靠镜片调整实现进光量的增加,而是利于之前未曾有效利用的红外光线很好的融入到监控工作中,使可视光范围扩充至红外光线,从而让传感器的感光度大幅提高。如今,即使在非常黑暗的情况下,Exview技术也能实现高亮度的视频成像。

    不过,就在不少人都觉得CCD发展已经发挥到极致的时候。CCD却再不经意间给了我们新的惊喜。2003年7月的时候,索尼公司又推出了四色滤光技术--RGBE。相对于传统的感光器件,四色技术在原有三原色的滤光标准(RGB)上又添加了亮蓝色(E),从而使成像在感官上更接近人眼观测的效果。在新一代绿光标准的作用下,可以是成像的还原能力得到进一步的增强。而全新的处理单元在耗能上也实现了很好的优化。一直以来CCD的高耗能一直是被大家诟病的地方,它同样也是在于CMOS竞争中的一大软肋。而如今的四色技术的出现,无疑给CCD的应用打了一针强心剂。虽然目前四色技术更多的还只是应用于照相机,在视频监控领域还几乎没有他的影子,但是它仍然可以给我带来更多的遐想空间。

    经历了三十多年的发展,CCD传感器已经从青涩走向成熟。而在这个过程中,我们也充分享受了它的换代给我们带来的便利。在如今这个监控技术大发展的时代。我们有理由相信,CCD的惊喜会一直的延续着延续着,让我们拭目以待吧。

关键字:ccd  变迁  传感  传感技术  技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/0312/article_4422.html
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