第6章-光电成像系统 PPT课件
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第6章 光学系统设计PPT课件
注：在光电测量中为了减少光源温度对测量的影响，应采用冷光源或者 设法减少热辐射的影响。
二、光电测量中的常用光源
物体温度大于绝对零度时就会向外辐射能量，辐射以光子形式进行， 我们就会看到光。
1．太阳光
太阳向地球辐射热我们称之为阳光。阳光是复色光，太阳光源是很好 的平行光源。
2．白炽灯
白炽灯靠灯泡中的钨丝被加热而发光，它发出连续光谱。发光特性稳 定、简单、可靠、寿命比较长，得到广泛的应用。
a)原理图
b)外观图 c)器件符号
常用发光二级管材料及性能如表6-1所示。
表6-1 发光二级管性能
材料
光色 峰值波长/ nm
光谱光视效能 Hale Waihona Puke Baidu(lm W1)
GaAs 0.6 P0.4
红
650
70
GaAs 0.15 P0.85
黄
589
450
GaP:N
绿
565
610
GaAs
红外
910
GaAsSi
红外
940
在光电测量中选用的激光光斑形状应为均匀的圆形光斑，即选TEM00 横模。
（2）功率。 光电测量中所用的He-Ne激光光源功率一般在十几之间。
（3）稳功率和稳频。
He-Ne激光器输出的功率变化较大，在精度较高的光电测量中，应对 He-Ne激光器稳功率。此外，在相干测量中光的波长是测量基准，因此要 求波长很稳定，而波长与光频率的关系为：
二、光电测量中的常用光源
物体温度大于绝对零度时就会向外辐射能量，辐射以光子形式进行， 我们就会看到光。
1．太阳光
太阳向地球辐射热我们称之为阳光。阳光是复色光，太阳光源是很好 的平行光源。
2．白炽灯
白炽灯靠灯泡中的钨丝被加热而发光，它发出连续光谱。发光特性稳 定、简单、可靠、寿命比较长，得到广泛的应用。
a)原理图
b)外观图 c)器件符号
常用发光二级管材料及性能如表6-1所示。
表6-1 发光二级管性能
材料
光色 峰值波长/ nm
光谱光视效能 Hale Waihona Puke Baidu(lm W1)
GaAs 0.6 P0.4
红
650
70
GaAs 0.15 P0.85
黄
589
450
GaP:N
绿
565
610
GaAs
红外
910
GaAsSi
红外
940
在光电测量中选用的激光光斑形状应为均匀的圆形光斑，即选TEM00 横模。
（2）功率。 光电测量中所用的He-Ne激光光源功率一般在十几之间。
（3）稳功率和稳频。
He-Ne激光器输出的功率变化较大，在精度较高的光电测量中，应对 He-Ne激光器稳功率。此外，在相干测量中光的波长是测量基准，因此要 求波长很稳定，而波长与光频率的关系为：
光电成像原理
• 固体自扫描方式
• 固体自扫描方式的光电成像系统采用的是各种面阵固体摄像器件。 • 面阵摄像器件中的每个单元对应于景物空间的一个相应小区域， 整个面阵摄像器件对应于所观察的景物空间。 • 固体自扫描方式的特点是：面阵摄像器件对整个视场内的景物辐 射同时接收，而通过对阵列中各单元器件的信号顺像采样来实现对 景物图像的分解。
§2 光电成像原理
光电成像技术就是利用光电变换和信号处理 技术获取目标图像。
• 一、光电成像系统的基本结构
• 光机扫描方式 • 电子束扫描方式 • 固体自扫描方式
• 光机扫描方式
在热成像系统中，红外探测器所对应的瞬时视场往 往是很小的，一般只有零点几毫弧度或几毫弧度，为了 得到总视场中出现的景物的热图像，必须对景物扫描。 这种扫描通常是由机械传动的光学扫描部件来完成的， 所以称为光机扫描。
稳定的光学性能
红外光学系统的设计原则
• 选用的光学材料应对工作波段有良好的透过性能， 即保证有较高的光学透过率 • 光学元件在加工工艺允许的范围内，应保证接收口 径和相对孔径尽可能大，以保证红外系统能接收更多的 能量有较高的灵敏度。 • 要求光学系统具有控制噪声和滤去大面积背景干扰 的性能。 • 为了增大红外系统的视场，往往在光学系统中，引 入物方扫描器和像方扫描器，以达到增大整个红外系统 的物方视场，增加探测能力。
轴向色差
光电成像技术第六章直视型光电成像系统与
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1 夜视成像物镜
·施密特系统： 由球面反射镜和位于球面反射镜曲率中心 的球面或非球面校正透镜组成，校正透镜 又叫施密特校正板(原理如图(a))。球面反 射镜没有色差，将光阑放于反射镜中心时 没有慧差和像散，只产生球差和场曲；校 正板校正球面反射镜的球差。为防止产生 其他像差，校正板做得很薄，且位于反射 镜曲率中心。由于校正板边缘上比一页中心厚下，一页
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6.1.1 直视型主动红外成像系统
主动红外成像系统主要部件包括红外照明光源、物镜、 红外变像管及目镜等，工作波段在～的近红外光谱区， 其长波限由变像管光阴极决定。红外照明光源发出的 红外辐射照射景物场景，光学物镜将被场景反射回来 的红外辐射成像在红外变像管的光阴极面上，形成场 景的反射图像；变像管对场景图像进行光谱转换和亮 度增强，最后在荧光屏显示场景的可见光图像；人眼
质量轻、结构牢固、不需加红外滤光片等许多优
点。
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6.2.2 主动红外成像的照明系统
(4) GaAs
GaAs激光二极管是一种注入式电致发光 器件。它与发光二极管在辐射输出上的差 异是能否产生激光的阈值电流，垂直于PN结的两个相互平行的反射面构成谐振腔， 光在腔内反射形成雪崩式感应跃迁而产生
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6.2.2 主动红外成像的照明系统
(3)大功率红外发光二极管(LED)
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1 夜视成像物镜
·施密特系统： 由球面反射镜和位于球面反射镜曲率中心 的球面或非球面校正透镜组成，校正透镜 又叫施密特校正板(原理如图(a))。球面反 射镜没有色差，将光阑放于反射镜中心时 没有慧差和像散，只产生球差和场曲；校 正板校正球面反射镜的球差。为防止产生 其他像差，校正板做得很薄，且位于反射 镜曲率中心。由于校正板边缘上比一页中心厚下，一页
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6.1.1 直视型主动红外成像系统
主动红外成像系统主要部件包括红外照明光源、物镜、 红外变像管及目镜等，工作波段在～的近红外光谱区， 其长波限由变像管光阴极决定。红外照明光源发出的 红外辐射照射景物场景，光学物镜将被场景反射回来 的红外辐射成像在红外变像管的光阴极面上，形成场 景的反射图像；变像管对场景图像进行光谱转换和亮 度增强，最后在荧光屏显示场景的可见光图像；人眼
质量轻、结构牢固、不需加红外滤光片等许多优
点。
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6.2.2 主动红外成像的照明系统
(4) GaAs
GaAs激光二极管是一种注入式电致发光 器件。它与发光二极管在辐射输出上的差 异是能否产生激光的阈值电流，垂直于PN结的两个相互平行的反射面构成谐振腔， 光在腔内反射形成雪崩式感应跃迁而产生
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6.2.2 主动红外成像的照明系统
(3)大功率红外发光二极管(LED)
第6章光电系统设计
光电系统的探测率表征光电系统的探测能力，D越大表征探测能力
越强。D可表示为：
DSV /Vn
（6－5）
上式表明光电灵敏度S V 越高而噪声越小则探测能力越强。 光电检测系统的探测率还与光电检测器件光敏面面积A和光电检测系
统的带宽 f 有关，为在同一条件下对光电系统性能加以比较，引入比探
测率D * 的概念。 D*D/Af2Vn(A SV f)2
与产生该光通量所
V
需要的功率P 之比，称为该光源的发光效率，表示为:
V
2 d
1
P
P
（6－8）
式中，1 ~2 为该光电测量系统的光谱范围。
注：应用中宜采用发光效率高的光源以节省能源。
2．光谱功率谱分布
光源输出的功率与光谱有关，即与光的波长 有关，称为光谱的功 率分布。常见的有四种典型的分布，如图6-6所示。
二、光谱特性及光谱匹配
光电系统中光载波信号的能量来源是光源或辐射源，辐射能量由光源 经测试目标、光学系统和传输介质被光电检测器接收。为了提高光能的利 用效率，要求检测器件的光谱灵敏度分布和辐射源的辐射度分布及各传输 环节的透过率分布相覆盖。
在含有多光谱的复合光通量 ( ) 作用下，传输介质、光学系统的透过 率光谱分布分别是 a ( )和 o ( ) ，光电检测器的光电灵敏度系数为s ( ) 时，那 么检测器件的输出 I ( )可表示为：
光电显示技术第6章
单片半导体是由宽谱带间隙的II-VI族单晶化合物（如ZnS、 ZnSe、CdS、CdSSe、ZnO等）构成的。通过选择合适的材料， 完全可以获得可见光谱上的任何一个波长。为了减少损耗， 激光腔只有几个微米厚。激光面板预计能承受长时间的高能 电子束轰击，达到10000至20000小时的寿命。 LCRT的分辨率能够做得很高，在CRT电流为2mA时，电子束 直径为25μm，其激光束直径略小于电子束斑直径为20μm， 目前激光面板的光栅尺寸为40mm×30mm，它可以给出 2000×1500个像素。目前正在向真正的影院放映质量的方向 努力。 LCRT同时也是一种理想的影院放映光源，它不会产生损害胶 片的红外和紫外强光。预期可以延长胶片的放映寿命，所以 可以做为兼容的数字/胶片放映机。
图6.6 全色激光放映机、投影机显示原理
3. 激光空间成像投影机
激光空间成像投影机由激光器（包括光学系统、激 光电源、声光电源、制冷系统）和扫描系统（包括控制计 算机机、图形输入设备、数据转换 D/A 卡、振镜驱动电 源、透镜）组成，其结构如图6.8所示。激光投影使用具有 较高功率（瓦级） 的红、绿、蓝（三基色） 单色激光器为 光源，混合成全彩色。它把用户信息输入计算机加以编辑， 然后配合音乐来控制高速振镜的偏转，反射激光投向空间 或屏幕（如水幕、建筑物表面、山岩、云层等），快速扫 描形成文字、图形动画、光束效果等特殊的激光艺术景观。 有多种方法实现行和场扫描，当扫描速度高于所成像的临 界闪烁频率，就可满足人眼“视觉残留”的要求，人眼就 可清晰观察。临界闪烁频率是观察周期性目标时恰好不能 感觉出其闪烁的频率。在激光投影系统中，临界闪烁频率 应不低于50 Hz。
什么是光电成像 光电成像课件
电磁波收集成像影像转换图像记录光电成像原理光电成像技术发展过程应用特点系统构成及分类光电成像器件特性参数光电成像技术领域相关基础知识基本理论以光电转换器件为主线介绍光电成像系统结构组成工作原理性能分析设计思想和设计要点等光电成像原理第二章光电成像原理及物理基础第三章辐射源与典型景物辐射第四章辐射在大气中的传输人眼视觉特性及图像探测理论光学系统成像及特性光电探测器物理效应电磁波辐射度量体系目标辐射特性以及辐射定律大气消光大气传输特性大气对光电成像系统性能影响光电成像原理第五章直视型真空成像器件及其成像系统第六章固体成像器件及其成像系统第七章红外热成像器件及其成像系统像管成像物理像管性能参数微光夜视光电成像系统及其特性分析ccd器件成像物理ccd成像器件结构与性能参数电视型光电成像系统及其特性分析cmos成像器件介绍红外探测器成像物理典型红外探测器红外热成像系统总体设计光电成像原理白廷柱金伟其光电成像原理与技术北京理工大学出版社向世明倪国强光电子成像器件原理国防工业出版社安毓英曾小东光电探测原理西安电子科技大学出版社王庆有光电技术电子工业出版社常本康蔡毅红外成像阵列与系统科学出版社光电成像原理10光电成像原理11光电成像原理12光电成像技术的产生和发展光电成像技术是在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的1873年wsmith首先发现了硒的光电导现象1887年hertz首次发现了光电发射现象1900年planck创立量子理论1905年einstein首次将量子理论应用于光电发射效应光电成像原理131929年koller制成了银氧铯光阴极随后研制成功红外变像管此后相继出现了紫外变像管和x射线变像管1963年simon提出负电子亲和势光阴极理论产生了高量子效率的像增强器光电成像器件应用于电视技术光电析像管电视摄像管硅靶摄像管等至固体摄像器件ccdcmosirfpa等光电成像技术进一步走向小型化低成本高清晰
光电成像原理与技术 第六章 直视型光电成像系统与特性分析
11
光电成像原理
§6.2 夜视光电成像系统的主要部件和特性
e. 最大限度地消除杂散光 杂散光对低信噪比的夜视系统影响较明显， 杂散光对低信噪比的夜视系统影响较明显，必须 减小成像光学系统的杂散光以减小夜视系统像质的 减小成像光学系统的杂散光以减小夜视系统像质的 变坏。 变坏。 f. 同时考虑聚光系统和扫描系统（对红外光学系统） 同时考虑聚光系统和扫描系统（对红外光学系统） 平行光束扫描时，要求光学系统的出射光束仍为 平行光束扫描时， 平行光束；扫描系统处于会聚光束中扫描 会聚光束中扫描时将导致 平行光束；扫描系统处于会聚光束中扫描时将导致 扫描散焦， 扫描散焦，要求设计红外物镜时加以校正以减小扫 描散焦。 描散焦。 g. 尽可能减小被动红外系统中冷反射所产生的图像 缺陷。（红外热成像系统的重要指标 。（红外热成像系统的重要指标） 缺陷。（红外热成像系统的重要指标）
下午6时58分 下午 时 分
8
光电成像原理
§6.2 夜视光电成像系统的主要部件和特性
夜视光电成像系统的种类： 夜视光电成像系统的种类： 微光夜视系统（微光成像物镜）、 ）、主动红外夜视 微光夜视系统（微光成像物镜）、主动红外夜视 成像系统和热成像系统 红外成像物镜）。 和热成像系统（ 成像系统和热成像系统（红外成像物镜）。 1. 夜视成像物镜 (1) 夜视系统对物镜的基本要求 a. 大的通光口径和相对孔径 景物的辐射噪声影响微光成像系统的视见能力。 景物的辐射噪声影响微光成像系统的视见能力。 由第三章“成像系统像平面的辐照度”可知， 由第三章“成像系统像平面的辐照度”可知，夜视 系统的光学系统是低信噪比系统，需要加大相对孔 系统的光学系统是低信噪比系统，需要加大相对孔 以最大限度地接收来自目标的辐射， 径以最大限度地接收来自目标的辐射，提高光阴极 的照度和系统的信噪比。 的照度和系统的信噪比。
光电成像原理
§6.2 夜视光电成像系统的主要部件和特性
e. 最大限度地消除杂散光 杂散光对低信噪比的夜视系统影响较明显， 杂散光对低信噪比的夜视系统影响较明显，必须 减小成像光学系统的杂散光以减小夜视系统像质的 减小成像光学系统的杂散光以减小夜视系统像质的 变坏。 变坏。 f. 同时考虑聚光系统和扫描系统（对红外光学系统） 同时考虑聚光系统和扫描系统（对红外光学系统） 平行光束扫描时，要求光学系统的出射光束仍为 平行光束扫描时， 平行光束；扫描系统处于会聚光束中扫描 会聚光束中扫描时将导致 平行光束；扫描系统处于会聚光束中扫描时将导致 扫描散焦， 扫描散焦，要求设计红外物镜时加以校正以减小扫 描散焦。 描散焦。 g. 尽可能减小被动红外系统中冷反射所产生的图像 缺陷。（红外热成像系统的重要指标 。（红外热成像系统的重要指标） 缺陷。（红外热成像系统的重要指标）
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光电成像原理
§6.2 夜视光电成像系统的主要部件和特性
夜视光电成像系统的种类： 夜视光电成像系统的种类： 微光夜视系统（微光成像物镜）、 ）、主动红外夜视 微光夜视系统（微光成像物镜）、主动红外夜视 成像系统和热成像系统 红外成像物镜）。 和热成像系统（ 成像系统和热成像系统（红外成像物镜）。 1. 夜视成像物镜 (1) 夜视系统对物镜的基本要求 a. 大的通光口径和相对孔径 景物的辐射噪声影响微光成像系统的视见能力。 景物的辐射噪声影响微光成像系统的视见能力。 由第三章“成像系统像平面的辐照度”可知， 由第三章“成像系统像平面的辐照度”可知，夜视 系统的光学系统是低信噪比系统，需要加大相对孔 系统的光学系统是低信噪比系统，需要加大相对孔 以最大限度地接收来自目标的辐射， 径以最大限度地接收来自目标的辐射，提高光阴极 的照度和系统的信噪比。 的照度和系统的信噪比。
光电子器件_第六章ccd和cmos课件资料
对于N型硅衬底的CCD器件，电极加正偏压时，少数载流子为空穴。
平带条件下的能带
Ec导带底能量 Ei禁带中央能级 Ef费米能级 Ev价带顶能量
平带条件： 当MOS电容的极板上无外加电压时，在理想情况下，半导体从 体内到表面处是电中性的，因而能带(代表电子的能量)从表面到 内部是平的。
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势阱：深耗尽条件下的表面势。 势阱填满：电子在半导体表面堆积后使平面势下降。
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6.2.3电荷耦合原理
• ６．2.３ 电荷耦合 原理
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6.2.4 CCD的电极结构 • 1.三相单层铝电极结构
• 2. 三相电阻海结构
光学系统
CCD2
3. 三相交叠硅栅结构
4. 二相硅-铝交叠栅结构
英寸，甚至于1/3英寸（8mm）靶面的彩色摄像机。然而，氧化铅视像管抗强光
的能力低，余辉效应影响了它的采样速率。 1976年，又相继研制出灵敏度更高，成本更低的硒靶管（Saticon）和硅
靶管（Siticon）。不断满足人们对图像传感器日益增长的需要。
1970年，美国贝尔电话实验室发现的电荷耦合器件（CCD）的原理使图像 传感器的发展进入了一个全新的阶段，使图像传感器
但是，它的灵敏度很低，信噪比很低，需要高于10 000lx的照度才能获得较为清晰的图像。
光电成像原理PPT
(z) ——轴上电位分布
已知轴上电位分布，可唯一地完全决定空间电位分布。
二、近轴区电场对电子的作用力：
近轴情况： V (z, r) (z) 1 (z)r2
4
场强分量：
Er
V r
1 (z)r
2
Ez
V z
(z)
电场对电子在两个方向上的作用力：
会聚 速度小
发散
会聚
速度大 速度小
会聚作用占优势
z
z
单透镜是会聚透镜。
二、浸没透镜 1. 浸没透镜轴上电位分布：
透镜两旁电位为常数但数值不同
z
z
z
z
类似于光学中浸没透镜
2. 浸没透镜的电极结构： 两个（或两个以上）同轴圆筒（或膜片）组成
V1 V2
V2
V1 V2
V1 V2
V1
3. 浸没透镜聚焦特性分析：
(
z0
)
1,
r2 (z0 ) 0,
r1(z0 ) 0离对称轴单位距离的平行入射的电子轨迹 r2(z0 ) 1轴上发出与轴成 45o角入射的电子轨迹
A r(z0 ), B r (z0 )
电子近轴轨迹的表达式:
r r(z0 )r1(z) r(z0 )r2(z)
相关主题
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漠图像。”评委会说。
12
§6.2 固体摄像器件分类及性能
CCD发展史
1969年，由美国的贝尔研究室所开发出来的。同年，日本的SONY公司也 开始研究CCD。 1973年1月，SONY中研所发表第一个以96个图素并以线性感知的二次元 影像传感器〝8H*8V (64图素) FT方式三相CCD〞。 1974年6月，彩色影像用的FT方式32H*64V CCD研究成功了。 1976年8月，完成实验室第一支摄影机的开发。 1980年，SONY 发表全世界第一个商品化的CCD摄影机 (编号XC-1) 。 1981年，发表了28万个图素的 CCD (电子式稳定摄影机MABIKA)。 1983年，19万个图素的IT方式CCD量产成功。 1984年，发表了低污点高分辨率的CCD。 1987年，1/2 inch 25万图素的 CCD，在市面上销售。 同年，发表2/3 inch 38万图素的CCD，且在市面上销售。 1990年7月，诞生了全世界第一台 V8。
半导体 S
图6.3 CCD的结构简图
6.2.1 电荷耦合摄像器件
１）ＣＣＤ的输入部分 （１）电注入：当ＣＣＤ用于信息存储或信息处理时，通
第6章-光电成像系统 PPT课件
第6 章 光电成像 系统
§ 6.1 光电成第像6概章述 光电成像 §6.2 固体摄像系器统件分类及性能
§ 6.3 红外成像技术
§ 6.4 光学成像系统和光学传递函数
§6.1 光电成像概述
一、光电成像系统的分类：
按照光电成像系统对应的光波长范围分类： 可见光光电成像系统； 紫外光光电成像系统； 红外光光电成像系统； X光 光电成像系统。
§6.1 光电成像概述
二、光电成像系统要研究的问题
光电成像涉及到一系列复杂的信号传递过 程。
有四个方面的问题需要研究： 1、能量方面——物体、光学系统和接收器的 光度学、辐射度学性质，解决能否探测到目标 的问题 。
§6.1 光电成像概述
2、成像特性——能分辨的光信号在空间和时 间方面的细致程度，对多光谱成像还包括它 的光谱分辨率 。 3、噪声方面——决定接收到的信号不稳定的 程度或可靠性。
（2）MOS结构部分： a. 以P型或N型硅半导体为衬底。 （本文以 P型硅为例） b. 在衬底上生长一层厚度为零点几个微米
的 二氧化硅层。
6.2.1 电荷耦合摄像器件
c. 然后按一定的次序沉淀N个金属电极或 多晶硅电极，作为栅极。（栅极间的间距 为2.5个微米，中心距离为15-20个微米） 于是，每个电极与其下方的二氧化硅和 半导体之间就构成了一个 金属-氧化物-半 导体（Metal - Oxide - Semiconductor ）结 构, 即MOS结构。
6.2.1 电荷耦合摄像器件
CCD的特点: 以电荷作为信号。
CCD的基本功能: 电荷存储和电荷转移。
CCD工作过程: 信号电荷的产生、存储、传
输和检测的过程。
6.2.1 电荷耦合摄像器件
一、电荷耦合器件的基本原理
1、CCD的基本结构：
（1）输入部分： 输入二极管（ID / Input diaode）、 输入栅（IG / Input Grid）
§6.2 固体摄像器件分类及性能
2009年诺贝尔奖物理学奖得主
Fig.1贝尔实验室George Smith和Willard Boyle将可视 电话和半导体存储技术结合 发明了CCD原型
§6.2 固体摄像器件分类及性能
瑞典皇家科学院6日宣布，美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯因 发明电荷耦合器件（CCD）图像传感器而与“光纤之父”高锟一同获 得2009年诺贝尔物理学奖。
6.2.1 电荷耦合摄像器件
(3) 输出部分：将电荷信号转换为电压或电流信 号
输出栅（OG/ Output diaode） 输出二极管 （OD / Output Grid）
6.2.1 电荷耦合摄像器件
输入栅
输入二 极管
栅极 P- Si / N – Si
输出栅 输出二极管 金属 M 氧化物 O
6.2.1 电荷耦合摄像器件
• CCD（Charge Coupled Device）,是 70年代初发展起来的新型半导体光电成像 器件。 • 30多年来， CCD技术已广泛的应用于 信号处理、数字存储及影像传感等领域。
• 其中，CCD技术在影像传感中的应用最为广 泛，已成为现代光电子学和测试技术中最活跃、 最富有成果的领域之一。
4、信息传递速率方面—— 成像特性、噪声 信息传递问题，决定能被传递的信息量大小。
§6.1 光电成像概述
三、光电成像系统基本组成的框图
光源 光
光
信
信
号
号
光
信
信
信
号
号
号
物体 (信号源)
传输介质
光学系统 (信号分析器)
光电摄像器件 (信号变换器)
显示器
人眼
背
背
噪
噪
景
景
声
声
噪
噪
声Baidu Nhomakorabea
声
其中光电摄（成）像器件是光电成像系 统的核心。
评委会赞扬博伊尔与史密斯1969年第一次成功地发明了数字成像
技术，工作于贝尔实验室的他们设计了一种影像传感器，可以将光在
短时间内转化为像素，为摄影技术带来“革命化”变革。“没有CCD，
数码相机的发展将更为缓慢。没有CCD，我们就不会看到哈勃太空望
远镜拍摄的令人诧异的图片，也不会看到我们的邻居火星上的红色沙
目前，前两种用得较多，我们这里主要分析 CCD一种。
§6.2 固体摄像器件分类及性能
CCD图像传感器的优势
CCD图像传感器的诞生和发展使人们进入了更为 广泛应用图像传感器的新时代。
具有固体器件所有 优点；自扫描输出 方式消除了电子束 扫描造成的图像光 电转换的非线性失 真，体积、重量、 功耗和制造成本是 电子束摄像管无法 达到的。
§6.2 固体摄像器件分类及性能
固体摄像器件的功能： 光学图像 转换
电信号
把入射到传感器光敏面上按空间分布 的光强信息（可见光、红外辐射等），转 换为按时序串行输出的电信号—— 视频信 号。其视频信号能再现入射的光辐射图像。
§6.2 固体摄像器件分类及性能
固体摄像器件主要有三大类： 电荷耦合器件（Charge Coupled Device，即CCD） 互补金属氧化物半导体图像传感器（即CMOS） 电荷注入器件（Charge Injenction Device， 即CID）