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什么是冷CCD?

2011-10-21

   什么是冷CCD相机这个话题要从CCD讲起所谓CCD charge-coupled device (电荷耦合器件的缩写),它的作用便是能将光信号转化成电荷量,并通过电荷量的不同来表示光信号的不同。

  CCD由贝尔实验室于1969年研制发现,sony中央研究院于同年12月在其基础上展开了大规模的研究。并成功于1980年开始商品化,正式进入量产阶段。CCD图像传感器开始正式进入人们的生活并影响到人们的方方面面。

 

 

  由CCD的作用我们可以知道, 光信号转化成电信号,第一步就是要有足够的光信号,第二是在转化成电信号的时候要保证各个像素点的转化效率一致无噪声,这样我们就可以得到一幅完美的图像。

  但是在实际拍摄的时候我们往往得不到理想强度的光信号(如荧光和化学发光拍摄),这时候就要求对光子信号进行累积而得到足够强的光信号。作为一个光电转换装置,其材料和物理特性都是不可能是理想化的,因此传感器的内部和表面不可避免的含有杂质,由于热激发,杂质会产生电子,同样被电子阱捕获,而成为电荷量从而破坏其光电转换的效率,破坏产生的图像,我们称这种噪声为暗电流噪声。而杂质热激发产生的电子数目与时间有关,因此在对弱光拍摄,对光子信号进行累积的时候,暗电流噪声就会很明显。如何降低暗电流也就成了弱光拍摄中最重要的一环。由暗电流的产生原因我们可以知道,温度是最主要的原因,因此科学家们就将ccd进行制冷让它工作在较低的温度中,从而减少暗电流产生,提高了长时间弱光拍摄图像的信噪比。 这种有制冷模块的CCD,我们就称做为冷CCD。相比于普通CCD, 冷CCD有着更少的暗电流,更高的信噪比,能拍摄出理想的荧光或化学发光图案。