CCD攝像頭的性能詳細(xì)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(dòng)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(fēng)洞測試成像;核子成像;科學(xué)目標(biāo)跟
蹤及遠(yuǎn)程偵察。
數(shù)字化
ProgRes CCD 攝影機(jī)支持及控制(選項(xiàng)):
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 (data depth),因此可提供更豐富的信息。
注:bit 是 BInary digiT 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(diǎn)比較
所有 ProgRes CCD 攝影機(jī)都備有火線 (IEEE1394a) 技術(shù)。
IEEE1394a 火線的優(yōu)點(diǎn) 保證頻寬 400Mbps,其中之 320Mbps 可用作數(shù)據(jù)傳輸 電源提供可達(dá) 8W 電壓范圍為 8 到 32V 只需一條傳輸線 可同時(shí)裝置多臺(tái)攝影機(jī) 對等式 (P2P) 連結(jié) 可用遠(yuǎn)距離光纖延伸線 與 IEEE1394b 兼容 |
USB2.0 的優(yōu)點(diǎn) 大部份現(xiàn)有計(jì)算機(jī)都會(huì)備有 USB2.0 接口 |
IEEE1394a 火線的缺點(diǎn) 不是所有計(jì)算機(jī)都會(huì)備有火線接口 加裝火線適配卡 |
USB2.0 的缺點(diǎn) 典型頻寬為 150 到 200Mbps 理論頻寬 480Mbps 不保證頻寬 電源提供最大 2.5W 傳輸線最長 10m 主仆式 (Master to slave) 連結(jié), 沒有對等式 (P2P) 連結(jié) 沒有升級計(jì)劃 |
注:USB ( 萬用串行總線)的英文全名是 Universal Serial Bus。
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(dāng)今較強(qiáng)的解決方案,因?yàn)樗商峁┛旖莸膫鬏斔俣纫约白銐虻碾娫,適合
ProgRes 專業(yè)CCD 攝影機(jī)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(diǎn)與效能比較
特點(diǎn) |
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(jī)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(jià)格 |
較高 |
較低 |
效能 |
CCD |
CMOS |
響應(yīng)度 (responsitivity) |
中 |
稍好 |
動(dòng)態(tài)范圍 |
高 |
中 |
一致性 |
高 |
低至中 |
統(tǒng)一快門 (unifrom shuttering) |
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?jǐn)z影頭"或"數(shù)字?jǐn)z影機(jī)"。
CMOS 是 Complementary Metal-Oxide Semiconductor 的簡稱,是互補(bǔ)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(gè)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) - cooled CCD
適當(dāng)?shù)呐帕袃?nèi)建零組件。
- "兩塊電路板" 解決方案。
- 適當(dāng)?shù)南鄼C(jī)組裝。
- 制冷組件、風(fēng)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(jī)內(nèi)部電源管理。
- 沒有產(chǎn)生的熱能不需排出。
整個(gè)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(shí)間與長時(shí)間曝光都穩(wěn)定。
模擬增益 (Analogue Gain)
模擬增益最多增加八倍的敏感度。
短時(shí)間曝光也行 (螢光及暗視野)。
來源:美國自然基因有限公司網(wǎng)站
網(wǎng)址:http://www.naturegene.cn