被攝物體的圖像通過鏡頭聚焦在CCD芯片上，CCD根據光線的強弱積累相應的電荷。在視頻時序的控制下，每個像素積累的電荷逐點移出，經過濾波放大後，輸出壹個視頻信號。當視頻信號連接到顯示器或電視機的視頻輸入端時，您可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
壹、CCD相機的分類
壹種是根據成像顏色來劃分的
CCD相機按成像顏色分為彩色相機和黑白相機。除了色度處理上的區別，其他原理基本相同。它主要由光學系統、光電轉換系統和信號處理系統組成。光電轉換系統是相機的核心。
自然圖像通過光學鏡頭成像在相機的光靶表面上。在彩色攝像機的光學系統中，通過使用相幹二向色棱鏡或特殊的條形濾光器將光信號分成紅、綠和藍光信號。光電轉換系統利用電視掃描方法，通過攝像管或CCD元件，將光學圖像信號轉換為時變視頻電信號，然後經過放大、處理和編碼，成為完整的電視信號。
第二，根據分辨率劃分
按分辨率分為25萬像素左右，對應彩色330線/黑白400線的低檔類型；25-38萬像素之間，對應彩色420線/黑白500線的中檔類型；38萬像素以上，對應彩色大於等於460線，黑白大於570線的高端類型。
三根據照相機靈敏度劃分
按感光度可分為普通型，最低照度1至3lux0.1lux左右的月光型；0.01lux以下的星光型和紅外光源成像的紅外照明型，原則上可以是0lux。
四按CCD目標尺寸劃分
CCD的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1/3寸和1/2寸最為常見。
CCD尺寸
水平(毫米)
垂直(毫米)
對角線(毫米)
1英寸
12.7
9.6
16
2/3英寸
8.8
6.6
11
1/2英寸
6.4
4.8
八
1/3英寸
4.8
3.6
六
1/4英寸
3.6
2.4
四
1/5寸CCD相機正在研發中，未來會在市場上占據壹定的比例。壹般來說，大CCD芯片對應的像素面積也更大，接受光線的面積增大，必然會增加像素的輸出電荷，提高感光度，在弱光條件下有更好的拍攝能力，輕松提升相機的整體質量，使圖像細節明顯細膩自然。但光學系統聚焦圖像時焦平面越小，成像過程中丟失的細節越多，放大圖像的細節過渡可能會比較突兀，不自然。此外，像素更多、分辨率更高的小尺寸CCD也會導致單個像素的感光面積減小，可能導致曝光不足。單個像素的面積越小，其感光性能越低，信噪比越低，動態範圍越窄。每個像素上的信息往往會和它附近像素的信息混合在壹起(這個概念在電子學中叫做色度亮度幹擾)。
二、CCD傳感器技術的發展趨勢
CCD是相機的核心器件，它的性能將直接影響相機的質量，CCD的發展是相機升級的基礎。
有兩種CCD傳感器。第壹種是專用CCD傳感器，如紅外CCD芯片(紅外焦平面陣列器件)、高靈敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等。另外還有2048×2048、4096×4096可見光等大目標面的CCD傳感器，光譜範圍廣(紫外光→可見光→近紅外光→3-5μm中紅外光→ 8-)。目前已有商品化產品，廣泛應用於各個領域。第二類是通用型或者消費級CCD傳感器，在很多方面都有了很大的進步。總的方向是提高CCD相機的綜合性能。
CCD傳感器的圖像尺寸正朝著集成化和輕量化的方向發展。
因為制造CCD傳感器的矽片和加工成本非常高，所以非常希望在6.5英寸的矽片上光刻出更多的CCD傳感器芯片。由於光刻機的進步，CCD傳感器的尺寸正在向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/5英寸的方向發展，同時仍然保持高靈敏度。在1993中，1/2英寸CCD傳感器占總產量的5%；1/4英寸CCD傳感器占總產量的10%；1/3英寸CCD傳感器占總產量的85%。1997年，在總產量比1993增長200%以上的情況下，1/2英寸的CCD傳感器仍然有很大的發展，占總產量的15%(很多場合，尤其是科研領域仍然需要1/2英寸)。1/4英寸CCD傳感器占總產量的60%。也就是說，目標尺寸更大的1/2英寸的CCD傳感器還是有很大的提升。1/4英寸CCD傳感器的輸出低於1/3英寸CCD傳感器的輸出。
兩種CCD傳感器正在向高質數和多系統發展
各種CCD傳感器的圖像尺寸在減小，但像素數量在增加，從早期的512(H)×596(V)發展到795(H)×596(V)，甚至出現了百萬像素以上的CCD傳感器。為了提高水平和垂直分辨率，已經從通常的隔行掃描格式發展到逐行掃描格式。
第三，降低CCD傳感器的工作電壓和功耗。
初期有+24V、+22V、+17V、+5V CCD相機，目前常見的是+12V。為了配合PC攝像頭的應用和網絡圖像傳輸，逐漸采用+12V和+5V的工作電壓。
⑷提高CCD相機的制造效率。
為了降低CCD相機的制造成本，實現高速自動化生產，廠商追求緊湊的結構，致力於CCD相機的小型化，即將Dip On Board(DOB)上的過錫工藝改進為連接ic芯片的chip-on-board (COB)板。到目前為止，已經實現了多芯片模塊(MCM)多芯片集成模塊化制造技術。
五個CCD相機的數字化
在CCD相機的制造中，從以前的模擬仿真系統逐步實現DSP的數字化處理，借助電子計算機和專用軟件系統對CCD相機尤其是彩色CCD相機的各種參數進行定量調整，可以保證CCD相機性能指標的優化和壹致性，以及特殊使用條件下參數的定量修改。
三、CCD攝像機的技術性能、特點和進展
超三維高動態範圍CCD相機
CCD相機是壹種用來模擬人眼的光電探測器。但人眼觀察目標時，可以清楚地看到目標的最小照度為1Lux。當目標的照度達到3×105Lux時，就是人眼的動態範圍。這種相機被稱為超三維CCD相機。
二、從模擬CCD相機到DSP數字處理CCD相機的發展
利用DSP技術，CCD相機在數字檢測和數字運算技術中可以有效實現智能背光背景補償；能自動跟蹤白平衡，即在任何條件下都能檢測跟蹤“白”，並以數字運算處理功能再現原景物色彩。
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