什么是电荷耦合器件(CCD)?

电荷耦合器件(CCD)是一种光敏器件集成电路通过转换来捕捉图像光子来电子．CCD传感器将图像元素分解为像素．每个像素被转换成电荷，其强度与该像素捕获的光的强度有关。

多年来，ccd一直是各种设备的传感器选择，但它们正逐渐被基于互补金属氧化物半导体(互补金属氧化物半导体)技术。

1969年，乔治·史密斯和威拉德·博伊尔在贝尔实验室(现在是诺基亚的一部分)发明了CCD。然而，研究人员的努力主要集中在计算机内存直到20世纪70年代，贝尔实验室的迈克尔·f·汤姆西特才改进了CCD的设计，以更好地适应成像。

在那之后，Tompsett和其他研究人员继续改进CCD，从而提高了光敏度和整体图像质量。CCD很快成为用于数字的主要技术图像．

小的、光敏的区域被蚀刻成硅表面来创建一组像素来收集光子并产生电子。每个像素中电子的数量与像素捕获的光的强度成正比。在所有的电子产生之后，它们经过一个移动过程，将它们移动到一个输出节点，在那里它们被放大并转换为电压．

在过去，ccd可以提供比其他类型的传感器更好的图像质量，包括那些基于CMOS技术的传感器。结果，它们被用于各种各样的设备，包括扫描仪，条形码阅读器、显微镜、医疗设备和天文望远镜。该装置还被用于机器人的机器视觉、光学字符识别(光学字符识别),处理卫星照片和雷达图像，尤指气象学

此外，ccd还用于数字摄像头提供更好的服务决议比旧的技术。到2010年，数码相机可以产生超过100万像素的图像，但它们的售价还不到1000美元。“百万像素”一词就是指这种相机。

尽管早期的ccd取得了成功，CMOS传感器已经在整个行业中获得了青睐，它们现在被广泛用于消费产品的图像捕捉。CMOS传感器比CCD传感器更容易制造，成本更低。它们消耗更少的能量，产生更少的热量。

即便如此，CMOS传感器仍以更容易受到图像影响而闻名噪音，这可能会影响质量和分辨率。但近年来，它们的质量有了显著提高，CMOS传感器现在主导图像传感器市场。

尽管CMOS传感器的增加，CCD传感器仍然用于要求精度和高灵敏度的应用。例如，CCD传感器继续用于医疗、科学和工业设备。即使是哈勃太空望远镜运动的CCD传感器。但这种势头显然落后于CMOS，而CCD的未来仍不明朗。

电荷耦合器件