1、CCD攝像頭基本知識CCD（電荷耦合器）攝像頭基本知識現在科學級的攝像頭比前幾年更尖端 ,應用領域也更廣了。在生物科學領域 , 從顯微鏡、分光光度計到膠文件、化學放光探測系統 ,都用到了 CCD 的攝像頭。 但就是很多研究工作者對 CCD 的指標仍云里霧里。下面對 CCD 的一些常見指 標進行表述。常見的 CCD 一般指 :CCD 攝像頭與插在電腦的采集卡 區別數字攝像頭與模擬攝像頭所有 CCD 芯片都屬于模擬的設備。當圖像進入計算機就是數字的。如果信 號在攝像頭、采集卡兩部分完成數字化的，這個CCD被認為就是模擬CCD。數 字攝像頭事實上就是由內置于攝像頭的數字化設備完成數字化過程,這樣可以

2、減少圖像噪音。與模擬攝像頭相比 ,數字攝像頭提高了攝像頭的信噪比、增加攝像 頭的動態范圍、最大化圖像灰度范圍。科學級的絕大多數的 CCD 芯片都就是由 Kodak、 Sony、 SIT 制造。評價 CCD 的基本指標信噪比 SNR 真實體現攝像頭的檢測能力。所有的 CCD 攝像頭的廠家為提高 攝像頭的性能 ,都盡力使信號 （可達到滿井電子的數目 ）最大同時盡可能減少噪音。SNR=滿井電子/噪音電子二動態范圍二最大灰階=2bit數在相同滿井電子的CCD,降低CCD噪音，就能提高CCD的監測能力,熱或者 暗電流對于 CCD 都就是噪音 ,噪音在 Cool CCD 基本都可以被深度致冷的 Pelti

3、er 消除。在曝光超過5-10秒,CCD芯片就會發熱，沒有致冷設備的芯片，“熱”或者 白的像素點就會遮蓋圖像。 -20 度的攝像頭可以拍攝不超過 5 分鐘的圖像 ,-40 度 的攝像頭拍攝時間可以超過 1 小時。像素面積這個指標就是在芯片的一個重要指標。 像素面積越大、 對光越靈敏。因為像 素點面積有更多電子 ,能產生更多信號。在 1/2”、 2/3”、 1”的芯片上,像素點越大 CCD攝像頭基本知識,像素越少。會影響空間分辨率。大像素點增加靈敏度、小的像素點增加分辨率要提 高影 像質 量就 必須增 加 CCD 的像 素,因此 在 CCD 尺寸 一 定的 情況下,增加像素就意味著要縮小了像素中

4、的光電二極管。我們知道單 位像素的面 積越 小,其感光性能越 低,信噪 比越低,動態范圍 越窄,因 此這 種方法 不能無限制地 增大 分辨率,所以,如果不增加 CCD 面積而一味地 提高 分辨 率,只會引起圖 像質 量的 惡化 。但如 果在 增加 CCD 像素 的同 時 想維持現有的圖像質量,就必須在至少維持單位像素面積不減小的基礎 上增 大 CCD 的總 面積。 而目 前更 大尺 寸 CCD 加工制造 比較困 難,成品 率也比 較低,因此成本也一直 降不 下來,這一矛盾對于 CCD 而言就是難 以克 服的相 同數 目的像素,排列越 密集 ,像 素之 間就越 容易出現 電流 干擾 ,容 易出

5、現“噪點”等干擾 成像 質量 的現 象出 現。所以尺 寸越 大越 好,當然 成本 也會 隨之 提高 并且不 就是 成比 例提 高,而就 是以 幾何 級數 向上 提16 Bit 攝像頭典型的真16bit的攝像頭（能檢測65536級灰度）都有很大的像素點（16-30um）。 然而這些攝像頭非常貴 ,同時圖像數據很大 ,傳輸速度很慢。在基因組與蛋白組研 究中,16bit的攝像頭在捕獲DNA與蛋白圖像上不太實用，一般用于深度太空的專 業天文學研究。真實的 16bit 的 CCD,24um*24um 的像素點 ,1”大小只能有 50萬 像素點。掃描速度8bit-CCD 可以達到 30幀,基本可以認為就是

6、同步的。 不論模擬或數字的 CCD, 超過 15 幀可以接受。以上為翻譯部分 ,下面的相機的指標。可以參考。CCD攝像頭基本知識一:基礎知識 像素、感光元件、尺寸、有效像素、分辨率通常 消費 者最 為關注的就 是相 機的 像素,像素也 的確 就是 數碼 相機 最重 要的 一項 硬指 標,也就 就是 說,像素 高了不 一定 就是 好相 機,但就 是像素 太低 (以目前 的市場 主流 ,300 萬以下就算 比較 低了 )怎么都不 能算 就 是好 相機 。像素:要說像 素首 先得 講一下數 碼相 機的 感光原 理,要拍照 片首 先要 將光 信號轉換成電信號,這靠的就就是感光元件(SENSOR),在數

7、碼相機的鏡 頭后 面都 有一 塊芯 片,上面 密密 麻麻 地擠 滿了 這些 感光 元件 ,每個 感光 元 件只 能將 很小 的一 點轉換 成圖 像,這些小 的圖 像加 起來 就成 了我們 可以 瞧見 的圖 像了 。講 到這里大家 有點 明白 了吧,不錯,像素 其實 就就是 這些 感光 元件 ,我們 平時說的 多少 萬像 素就 就是這 些感 光元 件的 個數了 。所 以一 般來 講像 素越 大 ,成像 也就 越清 晰細 膩,當然這 其中 還要 受許 多因 素 限制 , 下面 會慢 慢提 到的 。接下 來要 講的 就 就是 為什 么高 像素 不一定 就是 好相 機的 一個原 因 : 尺寸尺寸:尺寸

8、就 就是通常所的說的CCD尺寸、CMOS尺寸,常見的有2/3英 寸,1/1、 8英寸,1/2、 7英寸 。這個單 位不 就是 太直 觀,以 1/2、 7英寸 為例 , 換算成我們熟悉的單位就就是5、27X3、96MM。相同數目的像素,排列 越密 集,像素之 間就 越容 易出 現電 流干 擾,容易 出現 “噪點”等干擾 成像 質 量的 現象 出現。 所以 尺寸 越大 越好 ,當然 成本 也會 隨之 提高 并且 不就 是成 比例 提高 ,而就 是以 幾何 級數 向上 提。目 前使 用 2/3 英寸的已 經就 是 相當高級的機 器了，像美能達的D7HI、尼康 的CP5700、索尼的F717,而 少數

9、 使用 與我 們平 時使用的 135 相機的 底片一 樣大 小感 光芯 片的相 機, 其價 格就 更高 了。CCD攝像頭基本知識iacndnenM膠片尺寸h APS膠片尺寸e. 2/3英寸d1/L &英寸 a 1/2. 7英寸圖1：各種尺寸對比圖有效像素:多數相機廠商使用總像素去標示一臺相機的分辨率，但就是,真正應 該使用的應該 就是 記錄像素(RECORDED PIXELS), 記錄像素 并不同于 有效像素,不過人們已經習慣用有效像素代替記錄像素。我們以索 尼的ICX252AQ 334 萬像素CCD來比較一下各種 像素”總像素2140X1560（334 萬）可感光像素2088X1550（32

10、4 萬）活動像素2080X1542（321 萬）推薦記錄像素2048X1536（314 萬）表1:各種像素總像素中有些就是不會感光的即壞的像素，這就是目前技術無法解決的；除 去壞的像素剩下的就就是可感光像素，感光元件的邊緣要用作確定“黑”的基準 值,這部分像素也就是不參與成像的；除去不參與成像的像素，剩下的就就是活動 像素;然后再在這些像素里抽取部分像素作一個標準的輸出(如2048X 1536)。這樣減來減去剩下的就就是推薦記錄像素，也就就是我們平時所說的有效像素了。分辨率：分辨率與有效像素直接相關，例如:200萬像素數碼相機的最大分辨率為1704X 1257;300萬像素最大分辨率則就是20

11、48X 1536;而到達500萬像素這個級 別的時候,提升并不明顯,分辨率就是2560X 1920。如果您想數碼沖印得到最終照片 ,那么 200-300 萬像素以最大分辨率拍攝出 來的數碼照片 , 要沖印成常見的 6 寸并擁有與普通膠卷不相上下的畫質毫無問題 , CCD攝像頭基本知識而用 500 萬以上像素數碼相機拍攝 , 沖印出來后完全可以制作海報與廣告了 ;如 果使用家庭中常用的噴墨打印機將照片打印在照片打印紙上，以A4幅面為例,A4幅面的照片打印紙去除頁邊距后,實際的使用面積最大為19CMK 27CM,300萬像 素標準剛好能夠滿足在A4照片打印紙上的成像要求；如果您只想將照片存儲在 電

12、腦中 , 用顯示器瞧 , 就算您現在使用的顯示器已經超過主流的 17 英寸產品, 分 辨率也大于主流的1024X 768,普通的200萬像素以上數碼相機所提供的分辨率 也能得到清晰的照片顯示了。講了感光元件，您大概還就是覺得很別扭吧，不過講到CCDS定舒服多了。 不錯,CCD就就是目前市場最重要的一種感光元件，不過之所以一定要講感光元 件,而不干脆用CCD來代替它，就是因為感光元件還有一支重要的力量一一 CMOS 下面就來講一下它們各自的特點與代表技術。參數分析因為8013 DSP的AD轉換時間在32M主頻的情況下最短為2、125US如果 選用一個分辨率為 320 線的攝像頭 , 則單行視頻信

13、號持續的時間約為 20MS/320=62、 5US,AD 對單行視頻信號采樣的點數將不超過 62 、 5/2 、 125=29 個。若使用分辨率為 640 線的攝像頭 , 則單行視頻信號持續的時間約為 20MS/640=31US,AD對單行視頻信號采樣的點數將不超過31/2、125=14個。這 就就是說 , 分辨率越高 , 單行視頻信號持續的時間就越短 ,AD 對單行視頻信號所 能采樣的點數就越少。所以我們應該選擇線數盡量低的攝像頭實際情況下 ,8013 每行采集到 32點與理論相符。CCD電荷耦合器(CHARGE-COUPLED DEVICE)前市面上最主要的感光元件， 技術相對成熟 , 成

14、像銳利 , 色彩鮮艷。比較有特色的技術有富士研發的超級 CCD 技術。CCD攝像頭基本知識超級CCD(SUPERCD):由富士開發,超級CCD排列相互交錯,擁有獨特的八角 形感光元件，從而可為各像素提供更大的感光元件。超級 CCD的傳感器形狀與排 列可生成更平衡的數碼照片質量，傳感度得到了進一步的改善，動態范圍也得到 了提升。同時它還可改善信噪比，并提供更高的分辨率、更佳的色調與更真實的 色彩。超級CCD就是為控制這些因素的總平衡所設計的，旨在提供更好的圖像質 量。使用了超級CCD技術的相機可以得到比同像素其它機型更高的分辨率 ，不過 在實際使用中,超級CCDS效果并并不能將對手拋離。現在超級

15、 CCD已經發展到 了第四代,在這里就不一一贅述了。圖2:超級CCD勺像素排列CMOST補金屬氧化物半導體(COMPLEMENTARY METAL-OXIDE SEMICONDUCTOR),。成像芯片用于數碼照相機始于1997年,CMOSS光芯片與數 碼照相機上廣為采用的CCDS片相比具有成本低、能耗低的優點，但技術尚不十 分成熟，用它做感光芯片的數碼照相機還比較少。 最著名的就是美國FOVEO公司 的FOVEON X技術；此外佳能公司在其高端的數碼單反相機中也廣泛使用CMOS作為感光元件，不過佳能對此項技術沒有做什么的宣傳，外間也沒有太多的技術 資料。FOVEON X3：OVEON X就是一

16、種用單像素提供三原色的 CMO圖像感光器技 術。與傳統的單像素提供單原色的 CCD/CMO感光器技術不同,X3技術的感光器 與銀鹽彩色膠片相似，由三層感光元素垂直疊在一起。提供更豐富的彩色還原度 以及避免采用BAYER PATTER傳統感光器所特有的色彩干擾。另外，由于每個像 素提供完整的三原色信息，把色彩信號組合成圖像文件的過程簡單很多，降低了Pixel Layout ComparisonCCV?f3nEmissicn 衛汨ContMl ftJgnAl painSuper CCDCCD攝像頭基本知識對圖像處理的計算要求。采用CMO半導體工藝的X3圖像感光器耗電比傳統 CCD 小。Foveon

17、 X3 匚apture圖3:FOVEON X3勺工作原理：不同的色光在硅片的不同深度被吸收:鏡頭相關參數任何照相機的鏡頭都就是至關重要的，數碼相機也不例外。說到鏡頭首先要 講一下現在數碼相機廠商的背景，一類就是原來就生產照相機的廠商，如尼康、佳 能、美能達、賓得、奧林巴斯等等，另一類就是在消費電子發展的廠商，如索尼、 松下、卡西歐、三星等等。前一類廠商一般都會使用自己生產的鏡頭；后一類廠商則會使用其它廠商生產的鏡頭，如索尼用的就是德國的蔡斯鏡頭，松下用的就 是德國的萊卡，三星用的就是德國的施耐德，卡西歐用的就是日本的賓得。這些都 就是響當當的名號，如果您不熟悉，那也不要緊，我們在這里給您簡要地

18、介紹一 下：佳能canon日本Fovevn藍邂1像懋吒器具 有三層瞬在碓片的測 光無蕩由于硅片花不同櫟度吸收 不同戒圧的光線毎一層 攝飆不同的顫色口毎個像素攝取紅塚藍光.Mosaic 匸apture嗟上工住諭酸尢器的單底憋光元素上覆器一注磚決狀的彩色過觀黯-桃毎個擦素過腌器只讓某 個渡廉的托線f紅綠讎） 通過，毎亍像素攝職單一 顏色h因毗傳場磚塊式感米器扳取5 B立的綠邑，25x紅 色和藍邑-尼康nikkor *日本CCD攝像頭基本知識美能達mi nolta日本賓得pen tax日本奧林巴斯Olympus日本適馬sigma日本卡爾蔡斯carl zeiss德國萊卡leica德國斯耐德sch ne

19、ider德國表2:知名鏡頭生產商*尼康的機身與鏡頭使用的就是不同的商標，機身用的就是尼康NIKON鏡頭用的就是尼克爾NIKKOR這些都就是著名的品牌，消費者可以放心選購。鏡頭的主要參數有光圈、快門、焦距，變焦、最短對焦距離等。、/、|$光圈光圈就是表征鏡頭單位時間通光量的單位。 我們從鏡頭瞧進去可以瞧見一個 環形的活動“門”，這就就是光圈，通過這道門的打開關閉就可以控制進入鏡頭 的光量。常見的有F2、8,F4,F5、6,F8,F11等,數值越小光圈越大,也就就是說“門”打開得越大。常見數碼相機的最大光圈一般在F2、8,也有F1、8、F2、0的,最小光圈在F8、F11左右,數碼單反除外。焦距所謂

20、焦距,就是指鏡頭到透鏡焦點（在數碼相機上也就就是CCD或 CMO上） 的距離。說白了焦距越大望得越遠。變焦鏡頭顧名思義變焦鏡頭就就是焦距可以進行調節的鏡頭了 , 目前大多數數碼相機 的鏡頭都就是變焦鏡頭 , 并且以三倍變焦居多。CCD攝像頭基本知識最短對焦距離可以拍攝清楚物體的就近距離 , 這就是數碼相機的強項 ,多數數碼相機可以 達到 3-5 厘米 , 有的甚至可以達到 1 厘米以內。這對微距拍攝就是很有用的。索尼與富士 CCD 技術發展歷程一、索尼 CCD 技術發展歷程由于CCD的生產工藝復雜，因此至今為止，世界上只有索尼、富士、柯達、菲 利蒲、松下與夏普6家廠商可以批量生產，而其中最主要

21、的供商就是索尼。索尼 就是一間最早從事CCD制造的廠商，從70年代就開始研發CCD 了，它從開始生 產CCD至今累積計算，生產量已超越了1億片以上，以50%的市場占有率成為 CCD 市場領導廠商。下面就是索尼 CCD 技術發展簡史。1969年，美國的貝爾電話研究所發明了 CCD。它就是一個將 光”的信息轉換成 “電”的信息的魔術師。當時的索尼公司開發團隊中 ,有一個叫越智成之的年輕人 對 CCD 非常感興趣 ,開始了對 CCD 的研究。但就是由于這項研究距離商品化還 遙遙無期 ,所以越智成之只能默默地獨自進行研究。 1 973年,一個獨具慧眼的經營 者時任索尼公司副社長的巖間發現了越智的研究

22、,非常興奮地說道 : “這才應 該就是由索尼半導體部門完成的課題！好 ,我們就培育這棵苗！ ”當時的越智僅僅 實現了用64像素畫了一個粗糙的“&然而，巖間撂了一句讓越智大惑不解的 話：用CCD造攝像機。我們的對手不就是電器廠商，而就是膠片廠商伊斯特曼 柯 達！”當時的索尼與柯達可以說就是風馬牛不相及 ,為什么對手會就是柯達？時間 過去了近40年后的今天，當索尼推出使用800萬像素的F828數碼相機步入市場 的時候 ,謎底終于揭穿了 ,巖間說的就是 “要以超過柯達的膠卷照片的圖像質量為 目標搞 CCD 開發！ ”巖間就是那種有遠見的經營者 ,索尼開始引進晶體管時 ,站在第一線指揮的就 就是巖間,

23、她親自到美國考察 ,從美國不斷地發回技術報告 ,靠著這些報告 ,索尼前 身的東京通信工業生產出了晶體管，成長為世界一流的半導體廠家。當時,CCD只 就是實驗室里的東西 ,誰也沒有想到它能成為商品。因為按照當時的技術水平 ,人 們普遍認為 :運用大規模的集成電路技術、完美無缺地生產在一個集成塊上具有 10萬元件以上的CCD,幾乎就是不可能的。一般的企業在搞清這個情況以后就從 研究中撤了下來。但巖間卻不這么認為 ,她的結論就是 : “正因為機會誰都沒有動手 CCD攝像頭基本知識搞,我們才要搞！”這在當時就是一種邊沿的研究 ,溫吞水的努力就是難以奏效的。而且,這還就是 一項很費錢的研究 ,據說從開發

24、階段直到實現商品化 ,索尼花在 CCD 上的錢高達 200 億日元。項目研究雖然只花了 30 億日元 ,但因為 CCD 的加工制造需要大量專 有技術,實現大量生產時的技術積累過程難度最大 ,所以這方面投下了 170億日 元。因此 ,這個項目如果沒有優秀的經營者的支持根本辦不到。巖間曾任索尼的 美國分社長 ,回到日本索尼以后擔任副社長兼索尼中央研究所的所長。據索尼開 發團隊帶頭人木原的回憶 : “回國最初 ,巖間視察了中央研究所的全體 ,隨著時間的 過去,她的關心逐漸移到了 CCD 開發方面。大家注意到她一天之中有一半就是在 從事CCD研究的越智成之身旁度過的。到了 1973年11月,CCD終于

25、立了項，成 立了以越智為中心的開發團隊。 ”在全公司的支援下 ,開發團隊克服重重困難 ,終于在 1978年 3月制造出了被人 認為“不可能的”、在一片電路板上裝有 11萬個元件的集成塊。以后 ,又花了 2年 的歲月去提高圖像質量，終于造出了世界上第一個 CCD彩色攝像機。在這個基礎 上再改進 ,首次實現了 CCD 攝像機的商品化。當時 ,CCD 的成品率非常低 ,每 100 個里面才有一個合格的 ,生產線全開工運轉一周也只能生產一塊。有人開玩笑說 : 這哪里就是合格率，這簡直就就是發生率！索尼接到全日空 13臺CCD攝像機的 訂單,其中用的 CCD 集成塊的生產足足花了一年。1980年1月,升

26、任社長的巖間又給了開發團隊新的目標：開發使用CCD技術的 錄像錄音一體化的攝像機”。又就是苦斗，經過了公布樣品、統一規格、CCD攝像 機開發團隊與普通攝像機開發團隊的攜手大奮戰 ,1985年終于誕生了第一部 8毫 米攝像機“CCEV8。從開始著手CCD的研究,直到生產出第一臺8毫米CCD攝 像機,已經經歷了 15年的歲月了。從 CCD 開發到數碼攝像機的商品化 ,僅僅就是一個開端。真正實現與光學相機 相匹敵的圖像質量，還有很長的路要走。數碼相機上最初使用的CCD雖然就是將 錄像機專用品轉用的，但就是很快在數碼相機專用 CCD方面出現了 像素競爭”， 靜止畫面用 CCD 質量迅速地提高了。以下就

27、是索尼公司進入80年代后，以年代為順序,在CCD傳感器技術方面的發展 簡介:1、 HAD 感測器 （80 年代初期 ）CCD攝像頭基本知識HAD（HOLE-ACCUMULATION DIODE） 傳感器就是在 N 型基板,P 型,N+2 極 體的表面上，加上正孔蓄積層，這就是SONY獨特的構造。由于設計了這層正孔蓄 積層，可以使感測器表面常有的暗電流問題獲得解決。另外 ，在N型基板上設計電 子可通過的垂直型隧道 ,使得開口率提高 ,換句換說 ,也提高了感度。在 80年代初 期,索尼將其領先使用在 INTERLINE 方式的可變速電子快門產品中 ,即使在拍攝 移動快速的物體也可獲得清晰的圖像。2

28、、 ON-CHIP MICRO LENS（80 年代后期 ）80年代后期，因為CCD中每一像素的縮小，將使得受光面積減少，感度也將變 低。為改善這個問題 ,索尼在每一感光二極管前裝上經特別制造的微小鏡片 ,這種 鏡片可增大 CCD 的感光面積 ,因此,使用該微小鏡片后 ,感光面積不再因為感測器 的開口面積而決定 ,而就是以該微小鏡片的表面積來決定。所以在規格上提高了 開口率,也使感亮度因此大幅提升。3、 SUPER HAD CCD（90 年代中期 ）進入90年代中期后，CCD技術得到了迅猛發展,同時,CCD的單位面積也越來 越小，受CCD面積限制,索尼1989年開發的微小鏡片技術已經無法再提升

29、 CCD 的感亮度了 ,而如果將 CCD 組件內部放大器的放大倍率提升 ,將會使雜訊同時提 高,成像質量就會受到較大的影響。 為了解決這一問題 ,索尼將以前在 CCD 上使用 的微小鏡片的技術進行了改良 ,提升光利用率 ,開發將鏡片的形狀最優化技術 ,即 索尼SUPER HAD CCD技術。這一技術的改進使索尼 CCD在感覺性能方面得 到了進一步的提升。4、 NEW STRUCTURE CCD（1998 年）在攝影機光學鏡頭的光圈 F 值不斷的提升下 ,進入到攝影機內的斜光就越來越 多，但更多的鈄光并不能百分百地入射到 CCD傳感器上,從而使CCD的感光度受 到限制。在 1998年時,索尼公司

30、就注意到這一問題對成像質量所帶來的負面效果并進行了技術公關。為改善這個問題 ,她們將彩色濾光片與遮光膜之間再加上一 層內部的鏡片。加上這層鏡片后可以改善內部的光路 ,使斜光也可以完全地被聚 焦到 CCD 感光器上 ,而且同時將硅基板與電極間的絕緣層薄膜化 ,讓會造成垂直 CCD畫面雜訊的訊號不會進入，使SMEAR特性改善。CCD攝像頭基本知識5、 EXVIEW HAD CCD（1999 年）比可視光波長更長的紅外線光 ,會在半導體硅芯片內做光電變換?？删褪侵廉?前為止 ,CCD 無法將這些光電變換后的電荷 ,以有效的方法收集到感測器內。 為此, 索尼在1999年新開發的“EXVIEW HAD

31、CCD技術就可以將以前未能有效利用 的近紅外線光 ,有效轉換成為映像資料而用。使得可視光范圍擴充到紅外線 ,讓感 亮度能大幅提高。利用“EXVIEW HAD CCD組件時，在黑暗的環境下也可得到高 亮度的照片。而且之前在硅晶板深層中做的光電變換時，會漏出到垂直CCD部分的 SMEAR 成分,也可被收集到傳感器內 ,所以影響畫質的雜訊也會大幅降低。從開始生產CCD累積計算，索尼的生產量已超越了1億個以上。未來索尼公 司將積極降低產品消耗電力，減少驅動電路復雜度，減少IC PIN腳數以及減輕電 子產品對地球生態環境負擔為目標，研發設計新型的CCD組件。在CCD的應 用越來越多樣化的趨勢下，加強CC

32、D的小型化及高像素化的基本特性，以提供更 有魅力的高附加價值的產品來滿足用戶的要求。6、 四色濾光技術 （2003年7月）2003年7月16日,Sony公司正式宣布將會在自己全新的消費級 CCD產品上 采用全新的四色濾光技術，現在,Sony高達800萬像素的F828數碼相機產品就就 是采用了此類全新 CCD 設計生產的。我們知道，傳統的感光無非紅綠藍RGB三色，數碼相機所應用的CCD/CMOS感 光單元就是采用彩色濾光片原理 ,每個像素各感應不同的顏色 ,然后再將這些顏色 重新組合成一個有效像素。而全新的四色濾光標準則被稱為RGBE,相對RGB而言,全新的E被Sony認為就是一種亮藍色標準，這

33、里的E就就是英文祖母綠單詞 Emerald的縮寫（瞧上去應該算就是青綠色）。Sony認為全新的四色濾光技術將會 更加接近于人眼自然色彩識別標準 ,從而能夠達到更為真實的色彩還原標準 ,在 RGBE技術發布的同時,Sony也同期公布了一種全新的圖像處理模塊以配合全新 的四色濾光 CCD 模塊。配合全新的 RGBE 技術與全新的圖像處理模塊 ,新一代的RGBE CCD 模塊可以將數碼相機在色彩還原上的錯誤降低至少一半 ,而數碼相機 在藍綠、紅色方面的還原生成效果也將同時得到加強。另外 ,全新的圖像處理單 元也會在能耗方面作相應的優化 ,相對從前配合 RGB 技術所采用的圖像處理模塊 可以節省至少

34、30%的能耗 ,當然全新的圖像處理單元更會有效提升數碼相機的拍 CCD攝像頭基本知識攝速度與回放速度，Sony認為整個全新的RGBE模塊設計將整體提升現有數碼相 機產品的性能表現。二、富士超級 CCD 的發展歷程富士雖然沒有索尼那么雄厚的 CCD 研發實力 ,其 CCD 的研發歷程也沒索尼 長,但它的超級 CCD 卻有著非常獨特之處。富士的超級CCD(Super CCD)技術發展于1999年。直至今天為止，市面上大多 數的數碼相機采用的都就是矩陣式 CCD做傳感器，這種CCD的缺點就是像素與 CCD 的面積產生了矛盾 ,因為要提高影像質量就必須增加 CCD 的像素 ,因此在 CCD 尺寸一定的

35、情況下 ,增加像素就意味著要縮小像素中的光電二極管。我們知 道單位像素的面積越小 ,其感光性能越低 ,信噪比越低 ,動態范圍越窄 ,因此這種方 法不能無限制地增大分辨率 ,所以,如果不增加 CCD 面積而一味地提高分辨率 ,只 會引起圖像質量的惡化。 但如果在增加 CCD 像素的同時想維持現有的圖像質量 就必須在至少維持單位像素面積不減小的基礎上增大 CCD 的總面積。而直至今 天為止，更大尺寸CCD加工制造都還比較困難，成品率也比較低，因此成本也一直 降不下來 ,這一矛盾對于 CCD 而言就是難以克服的。在 1999年時,富士公司就注 意到了這一點，為了解決這一問題，她們研制出了第一代超級 CCD。超級CCD采 用八角形的光電二極管與蜂窩狀的像素排列 ,這樣就大大改善了每個像素單元中 的光電二極管的空間有效性。 其像素按 45度角排列為蜂窩狀后 ,控制信號通路被 取消,節省下的空間使光電二極管得以增大 ,而八角形的光電二極管因更接近微透 鏡的圓形 ,從而可以比矩形光電二極管更有效的吸收光。光電二極管的加大與