Máy ảnh CCD là gì?

Một camera CCD là bất kỳ loại máy ảnh kỹ thuật số nào có cảm biến hình ảnh thiết bị kết hợp điện tích (CCD).Điều này bao gồm phần lớn máy ảnh vẫn là người tiêu dùng và chuyên nghiệp, máy quay video, máy ảnh an ninh, máy ảnh điện thoại di động và máy ảnh y tế.CCD rất hiệu quả, thường thu được khoảng 70 phần trăm ánh sáng sự cố, không giống như phim ảnh chỉ phản ứng với khoảng hai phần trăm ánh sáng sự cố.CCD cũng nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại, điều này làm cho chúng lý tưởng cho các camera giám sát tầm nhìn ban đêm và các ứng dụng thiên văn học.Mặc dù một số camera sử dụng cảm biến hình ảnh bán dẫn oxit kim loại bổ sung (CMOS), CCD là loại phổ biến nhất. Hầu hết các camera CCD sử dụng một thiết bị ghép điện tích đơn để thu thập dữ liệu hình ảnh, cho dù máy ảnh được thiết kế cho đơn sắc, màu hoặc màuHoạt động hồng ngoại.Trong trường hợp này, ánh sáng đi qua ống kính, được lọc và sau đó tập trung vào bề mặt của một mảng cảm biến hình ảnh quang điện duy nhất.Nhiều máy quay video chuyên nghiệp, được gọi là máy ảnh ba CCD hoặc ba chip, chứa ba mảng CCD.Với những điều này, ánh sáng đến được chia bởi một lăng kính thành các thành phần màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương của nó, mỗi thành phần tập trung vào cảm biến CCD của riêng mình.Điều này cải thiện sự phân tách màu sắc và tăng độ nhạy của ánh sáng, dẫn đến bóng màu chính xác hơn nói chung và chi tiết hơn trong các tình huống ánh sáng dưới.Dữ liệu, di chuyển cảm biến hoặc đối tượng được quét để chụp toàn bộ hình ảnh.Mọi loại máy ảnh CCD khác đều sử dụng ma trận khu vực hai chiều cố định.Cảm biến CCD là một loạt các tụ điện kết hợp, tích hợp tích tụ các điện tích dựa trên cường độ, thời lượng và bước sóng của ánh sáng được tập trung vào chúng.Sau khi tiếp xúc với một hình ảnh, bộ điều khiển cảm biến sẽ chuyển điện tích của từng tụ điện sang hàng xóm của nó trong mảng.Điều này tạo ra hiệu ứng gợn trên toàn bộ ma trận, chuyển bộ điện tích cuối cùng ngoài chip sang một bộ số hóa riêng biệt;Số hóa này chuyển đổi chúng thành các giá trị số để được lưu trữ trong bộ nhớ camera. Cách máy ảnh CCD lưu trữ và truy xuất dữ liệu hình ảnh thường ảnh hưởng đến thiết kế của hệ thống.Phương pháp toàn khung hình sử dụng toàn bộ CCD để thu thập ánh sáng và yêu cầu màn trập cơ học để tránh bị bôi nhọ khi dữ liệu hình ảnh được chuyển ngoài chip.Thiết kế này là lý tưởng khi thu thập nhiều ánh sáng nhất và hình ảnh tốt nhất quan trọng hơn chi phí, thời gian và mức tiêu thụ năng lượng.Phương pháp Interline sử dụng mọi cột khác của CCD để nhanh chóng lưu trữ dữ liệu điện tích hình ảnh với sự thay đổi một pixel, ngăn chặn vết bẩn và loại bỏ nhu cầu về màn trập cơ học với chi phí hiệu quả.Ngoài ra, phương pháp chuyển khung có thể được thực hiện với một lượng bôi nhọ có thể chấp nhận và không có màn trập cơ học.Chuyển đổi khung sử dụng một nửa CCD để lưu trữ và truy xuất điện tích, trong khi nửa còn lại tích lũy một hình ảnh mới, do đó nó cần gấp đôi lượng silicon để xử lý hình ảnh kích thước tương tự.nhạy cảm với bước sóng ánh sáng, từ tia cực tím đến hồng ngoại.Trên thực tế, chúng rất nhạy cảm đến mức phải thực hiện nhiều bước bổ sung để giảm lượng tiếng ồn làm mất hình ảnh, bao gồm làm mát CCD đến nhiệt độ nitơ lỏng.Với số lượng bồi thường và xử lý hình ảnh phù hợp, thiên văn học chất lượng quan sát đã trở nên có thể tiếp cận được với những người nghiệp dư chuyên dụng, nghiêm túc được trang bị thiết bị camera CCD.