CCD的特性
瀏覽次數(shù):1447CCD圖像傳感器的特性一般包括光譜特性、分辨率、暗電流、靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍等。
1、光譜特性 CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍,其感光光譜可延伸至紅外區(qū)域,利用此特性,可以在夜間無可見光照明的情況下,用輔助紅外光源照明,也能使CCD圖像傳感器清晰地成像。
CCD的光譜響應(yīng)范圍 CCD器件的光譜響應(yīng)范圍寬于人眼的視覺范圍,一般在0.2~1.1μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。特種材料的紅外CCD 的波長(zhǎng)響應(yīng)可擴(kuò)展到幾微米,即CCD 的光譜響應(yīng)范圍從遠(yuǎn)紫外,近紫外,可見光到近紅外區(qū),甚至到中紅外區(qū)。
人眼的視覺范圍 光波的波長(zhǎng)范圍從幾納米到1 mm,即10-9 ~10-3m,而人眼的感光范圍只在0.38~0.78 μm的范圍。
2、分辨率 分辨率是CCD的最重要的特性,一般用器件的MTF(Modulation Transfer Function)即調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)來表示。需要說明的是,CCD芯片的分辨率與后面提到的CCD攝像機(jī)的分辨率的定義是不同的。
3、暗電流 暗電流產(chǎn)生的主要原因在于CCD器件本身的缺陷,而且這種器件本身還使得暗電流的產(chǎn)生也不均勻;暗電流限制了器件的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍;暗電流的大小與溫度的關(guān)系極為密切,溫度每降低100C,暗電流約減少一半。
4、靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍 CCD的靈敏度一般用最低照度表示,所謂靈敏度高就是要求在很低的照度下也能輸出較為清晰(輪廓)的圖像。動(dòng)態(tài)范圍是勢(shì)阱中可存儲(chǔ)的最大電荷量和噪聲決定的最小電荷量之比。CCD勢(shì)阱中可容納的最大信號(hào)電荷量取決于CCD電極面積及器件結(jié)構(gòu),時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)方式及驅(qū)動(dòng)脈沖電壓的幅度等因素。
5、彌散現(xiàn)象(Blooming) 由于CCD勢(shì)阱對(duì)光信號(hào)電荷的收容能力有一定的限度,所以,當(dāng)高照度光局部地照射CCD單元時(shí),電荷量將從勢(shì)阱溢出,并流入鄰近勢(shì)阱,光產(chǎn)生的圖像就會(huì)失真,這就是彌散現(xiàn)象。
6、噪聲 CCD的噪聲源主要有以下幾種:電荷注入器件產(chǎn)生的噪聲;電荷轉(zhuǎn)移時(shí),電荷量波動(dòng)產(chǎn)生的噪聲;電荷讀出時(shí)的噪聲。