CCD英文全稱Charge-coupled Device，中文全稱電荷耦合元件，可以稱為CCD圖像感測器。CCD是一種半導體器件，能夠把光學影像轉化為數位訊號。
基本介紹
- 中文名：電荷耦合元件
- 外文名：Charge-coupled Device
- 作用：把圖像像素轉換成數位訊號
- 發明時間：1969年
原理,發展歷史,套用,價值,
原理
CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數越多，其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉換成數位訊號。CCD上有許多排列整齊的電容，能感應光線，並將影像轉變成數位訊號。經由外部電路的控制，每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。
發展歷史
CCD是於發明由美國貝爾實驗室(Bell Labs)的維拉·波義耳(Willard S. Boyle)和喬治·史密斯(George E. Smith)所發明的。當時貝爾實驗室正在發展影像電話和半導體氣泡式記憶體。將這兩種新技術結合起來後，波義耳和史密斯得出一種裝置，他們命名為“電荷‘氣泡’元件”(Charge "Bubble" Devices)。這種裝置的特性就是它能沿著一片半導體的表面傳遞電荷，便嘗試用來做為記憶裝置，當時只能從暫存器用“注入”電荷的方式輸入記憶。但隨即發現光電效應能使此種元件表面產生電荷，而組成數位影像。
到了70年代，貝爾實驗室的研究員已經能用簡單的線性裝置捕捉影像，CCD就此誕生。有幾家公司接續此一發明，著手進行進一步的研究，包括快捷半導體(Fairchild Semiconductor)、美國無線電公司(RCA)和德州儀器(Texas Instruments)。其中快捷半導體的產品率先上市，於1974年發表500單元的線性裝置和100x100像素的平面裝置。
套用
CCD廣泛套用在數碼攝影、天文學，尤其是光學遙測技術、光學與頻譜望遠鏡，和高速攝影技術如Lucky imaging。CCD在攝像機、數位相機和掃瞄器中套用廣泛，只不過攝像機中使用的是點陣CCD，即包括x、y兩個方向用於攝取平面圖像，而掃瞄器中使用的是線性CCD，它只有x一個方向，y方向掃描由掃瞄器的機械裝置來完成。
CCD的加工工藝有兩種，一種是TTL工藝，一種是CMOS工藝，前者是毫安級的耗電量，而後者是微安級的耗電量。TTL工藝下的CCD成像質量要優於CMOS工藝下的CCD，CCD廣泛用於工業，醫療、民用產品。
價值
3CCD，顧名思義，就是一台攝像機使用了3片CCD。我們知道，光線如果通過一種特殊的稜鏡後，會被分為紅，綠，藍三種顏色，而這三種顏色就是我們電視使用的三基色，通過這三基色，就可以產生包括亮度信號在內的所有電視信號。如果分別用一片CCD接受每一種顏色並轉換為電信號，然後經過電路處理後產生圖像信號，這樣，就構成了一個3CCD系統。
和單CCD相比，由於3CCD分別用3個CCD轉換紅，綠，藍信號，拍攝出來的圖像從彩色還原上要比單CCD來的自然，亮度以及清晰度也比單CCD好。但由於使用了三片CCD，3CCD攝像機的價格要比單CCD貴很多，所以只有專業用的攝像機才會使用3CCD。
