CCD攝像頭的性能詳細技術(shù)講解
科學(xué)級CCD支持神經(jīng)系統(tǒng)和腦成像；生物自發(fā)熒光和冷光成像；熱成像；夜視成像；空氣動力學(xué)成像；
Cortical成像；真空成像；Raman顯微鏡成像；化學(xué)發(fā)光成像；風洞測試成像；核子成像；科學(xué)目標跟
蹤及遠程偵察。
數(shù)字化
ProgRes CCD攝影機支持及控制(選項)：
-
灰階數(shù)量決定圖片的素質(zhì)和對比。
8位 - 256灰階 (28)
10位 - 1024灰階 (210)
12位 - 4096灰階 (212)
14位 - 16384灰階 (214)
14+x位 > 16384灰階 (214+x)
-
較多的位 - 增加資料深度 (datadepth)，因此可提供更豐富的信息。
注：bit 是 BInarydigiT 的縮寫，稱為"位"，也稱為"比特"。
火線 (firewire)與 萬用串行總線 (USB) 之優(yōu)缺點比較
所有ProgRes CCD 攝影機都備有火線 (IEEE1394a)技術(shù)。
|
IEEE1394a火線的優(yōu)點
保證頻寬 400Mbps，其中之
320Mbps 可用作數(shù)據(jù)傳輸
電源提供可達 8W
電壓范圍為 8 到 32V
只需一條傳輸線
可同時裝置多臺攝影機
對等式 (P2P) 連結(jié)
可用遠距離光纖延伸線
與 IEEE1394b 兼容
|
USB2.0的優(yōu)點
大部份現(xiàn)有計算機都會備有 USB2.0
接口
|
|
IEEE1394a火線的缺點
不是所有計算機都會備有火線接口
加裝火線適配卡
|
USB2.0的缺點
典型頻寬為 150 到 200Mbps
理論頻寬 480Mbps
不保證頻寬
電源提供*大 2.5W
傳輸線*長 10m
主仆式 (Master to slave) 連結(jié)，
沒有對等式 (P2P) 連結(jié)
沒有升級計劃
|
注：USB ( 萬用串行總線)的英文全名是 Universal SerialBus。
對等式 Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)能讓使用者「直接互相分享」。
1394a火線是當今較強的解決方案，因為它可提供快捷的傳輸速度以及足夠的電源，適合
ProgRes 專業(yè)CCD 攝影機應(yīng)用 。
下一代的火線擁有更快的傳輸速度：1394b 將擁有 800Mbps的頻寬。
CCD 與 CMOS影像感光組件之特點與效能比較
|
特點
|
CCD
|
CMOS
|
|
畫素輸出訊號
|
電子封包
|
電壓
|
|
芯片輸出訊號
|
電壓 (模擬)
|
位 (數(shù)字)
|
|
相機輸出訊號
|
位 (數(shù)字)
|
位 (數(shù)字)
|
|
充填因子 (Fill factor)
|
高
|
中
|
|
系統(tǒng)噪聲
|
低
|
中
|
|
系統(tǒng)復(fù)雜性
|
高
|
低
|
|
感光組件復(fù)雜性
|
低
|
高
|
|
相對的系統(tǒng)價格
|
較高
|
較低
|
|
效能
|
CCD
|
CMOS
|
|
響應(yīng)度 (responsitivity)
|
中
|
稍好
|
|
動態(tài)范圍
|
高
|
中
|
|
一致性
|
高
|
低至中
|
|
統(tǒng)一快門 (unifromshuttering)
|
快，普通
|
拙劣的
|
|
速度
|
中至高
|
較高
|
|
窗口變化 (windowing)
|
有限
|
廣泛
|
|
抗模糊 (anti-blooming)
|
高至無
|
高
|
注：CCD 是Charge-Coupled Device 的簡稱，是電荷藕合組件，也稱為"數(shù)字攝影頭"或"數(shù)字攝影機"。
CMOS 是 Complementary Metal-Oxide Semiconductor的簡稱，是互補性氧化金屬半導(dǎo)體。
提高 Fill Factor (單一畫素中可吸收光的面積對整個畫素的比例)，可有效做到提升敏感度、放大面積
(全片幅) 和降低噪聲的影響。
響應(yīng)度 (responsitivity) 為感光組件每單位光的響應(yīng)。
ProgRes 制冷 (散熱) - cooledCCD
-
適當?shù)呐帕袃?nèi)建零組件。
- "兩塊電路板" 解決方案。
- 適當?shù)南鄼C組裝。
- 制冷組件、風扇及金屬外殼。
-
內(nèi)建零組件。
- 可感測熱電。
- 高品質(zhì)。
- 有利的尺寸 (零組件并非一定要用到極限)。
- 電源管理。
-
相機內(nèi)部電源管理。
- 沒有產(chǎn)生的熱能不需排出。
-
整個感光面積都擁有一致情況。
- 對稱的電路板提供良好數(shù)據(jù)再現(xiàn)性。
-
穩(wěn)定的制冷。
- 擷取的影像可再現(xiàn)。
- 短時間與長時間曝光都穩(wěn)定。
模擬增益 (AnalogueGain)
模擬增益*多增加八倍的敏感度。
短時間曝光也行 (螢光及暗視野)。