【正文】 CCD 彩色相機(jī)生成的圖片更加模糊，這點(diǎn)在圖像中有超薄或纖維形物體的情況下尤為明顯。 ? 微光攝影技術(shù)的實(shí)質(zhì)是在物鏡與目鏡（或顯示器）之間放置一個 微光像增強(qiáng)器 。 發(fā)展：進(jìn)展緩慢，還在開發(fā)之中。 行選通單元可以對像素陣列逐行掃描，也可以隔行掃描。 積分結(jié)束后， V3管（選通模擬開關(guān)）導(dǎo)通，信號輸出。 CMOS與 CCD器件的比較 ? CMOS攝像器件 ——集成能力強(qiáng)、體積小、工作電壓單一、功耗低、動態(tài)范圍寬、抗輻射和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。曲線的線性段的動態(tài)范圍僅為 66dB。 輸出放大器的輸出 /輸入特性曲線如圖 846所示。 7. 掌握 CCD的基本原理（電荷存儲、電荷轉(zhuǎn)移）。 。 5. 掌握光電導(dǎo)型攝像管 (視像管 )的結(jié)構(gòu)和工作過程。為防止偏壓漂移，每行都要進(jìn)行偏壓調(diào)節(jié)。 SXGA型 CMOS成像器件的光譜特性如圖 9所示。 CMOS與 CCD器件的比較 ? CCD攝像器件 ——有光照靈敏度高、噪聲低、像素面積小等優(yōu)點(diǎn)。 有源像敏單元結(jié)構(gòu) (APS) : 從圖可以看出，場效應(yīng)管 V1構(gòu)成光電二極管的負(fù)載，它的柵極接在復(fù)位信號線上，當(dāng)復(fù)位脈沖出現(xiàn)時， V1導(dǎo)通，光電二極管被瞬時復(fù)位；而當(dāng)復(fù)位脈沖消失后， V1截止，光電二極管開始積分光信號。像敏單元陣列實(shí)際上是光電二極管陣列，它沒有線陣和面陣之分。 辦法：減薄背照 CCD來探測，但減薄后的硅表面會形成天然的氧化層，影響性能。 ? CCD的第二層是“分色濾色片”，目前有兩種分色方式，一是 RGB原色分色法 ，另一個則是 CMYK補(bǔ)色分色法，這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。從而使得每個像素只含有紅、綠、藍(lán)三色中一種的信息，但我們希望的是每個像素都含有這三種顏色的信息。此時由該微處理器輸出的就是一幅數(shù)字圖像了。 ? 各列讀出器輸出一個元的電荷包信息，水平讀出器經(jīng)放大輸出一行信息。 二． 面陣 CCD 同時攝取一幀圖像，適用于電視攝像。 1. 最簡單的線陣 CCD ?2 ?1 由于傳輸過程中繼續(xù)光照而產(chǎn)生電荷，使信號電荷發(fā)生重疊，在顯示器中出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。 電路簡單 ,但噪聲較大。 ? 是 CCD器件不可缺少的電路。 ② 二相 CCD的電荷轉(zhuǎn)移 總結(jié)： P溝道型 CCD原理 ? 金屬 氧化物 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)（ MOS)在外加電場作用下，半導(dǎo)體中空穴被推離界面，形成表面勢井； ? 光照產(chǎn)生的電子填充勢井，使勢井變淺。顯然，電極①下面的勢阱最深。 5V 10V 5V 5V 1 4 3 2 5V 10V 5V 15V 1 4 3 2 ? 當(dāng)電極 3所加偏壓增到 15V時，電極 3下的勢阱將比電極 2下的勢阱更深，于是電極 2下存儲的電荷將沿界面移向電極 3下的勢阱。趁 MOS電容器剛加上電壓，還沒達(dá)到平衡狀態(tài)以前進(jìn)行光注入 Xd t=t1 + +++++ 信號電荷 ? 讓一束光線投射到 MOS電容器上時，光子穿過透明電極及氧化層，進(jìn)入 P型 Si襯底，襯底中處于價帶的電子將吸收光子的能量而躍入導(dǎo)帶，電子躍遷形成電子－空穴對，電子－空穴對在外加電場的作用下，分別向電極的兩端移動，這就是信號電荷。在反型層對外電場的屏蔽下，使表面勢減小，同時降低了耗盡層的寬度。 P（ N） Si 二． 電荷耦合原理 1. 電荷存儲 ? 當(dāng)電極上加有正偏壓（對于 N型 Si襯底則加負(fù)偏壓），它形成的電場穿過 SiO2薄層排斥P型 Si中的多數(shù)載流子（空穴），于是在電極下形成一個耗盡層，即得到一個儲存少數(shù)載流子（電子）的勢阱。要實(shí)現(xiàn)上述功能，采用CMOS工藝是關(guān)鍵。所以到達(dá)信號板的總電荷 qs=qnqr。 ? 3異質(zhì)結(jié)靶攝像管 玻璃 SnO2 CdSe CdSeO As2S3 CdSe靶 玻璃 SnO2 Se+As+Te Sb2S3 SeAsTe靶 Se+As 分辨率高，暗電流小，量子效率高 光譜響應(yīng)寬，動態(tài)范圍大，信號電流大，暗電流 小，分辨率高，惰 性小 靈敏度比硅靶高，暈光現(xiàn)象小，工藝簡單，成本便宜 ZnxCd1xTe 玻璃 SnO2 ZnSe ZnCdTe靶 N P ? 光電發(fā)射型攝像管： ? １ ．二次電子導(dǎo)電攝象管（ SEC） ? SEC管是 60年代初出現(xiàn)的一種高靈敏度攝象管，適于微光攝象。如果光照是均勻的，靶的掃描面電位只是均勻地升高。 因?yàn)楫?dāng)上靶的速度很大時，會使掃描面產(chǎn)生二次電子發(fā)射，會造成掃描面帶正電，致使二次電子返回靶面，落在相鄰的像素上，使電勢起伏降低，輸出信號減弱，顯示有陰影。 ? 原理： 當(dāng)光學(xué)圖像投射到光電導(dǎo)靶上時 ,因各像素照度不同 ,則導(dǎo)致電導(dǎo)率的差異 ,從而在靶上產(chǎn)生電勢的起伏 (電位圖像 )。 ? 光電導(dǎo)型攝像管 （ 視象管） ? １．視象管的結(jié)構(gòu)： 光電導(dǎo)靶 和 電子束掃描 區(qū) 構(gòu)成 真空成像器件 ２．各部分的作用： （１） 光電導(dǎo)靶： ? 利用光電導(dǎo)效應(yīng)將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成電位圖像 。這樣就可以把圖像隨空間、時間的變化轉(zhuǎn)換成電信號隨時間的變化。 光電陰極 MCP 熒光屏 ? (2)倒像式 MCP像增強(qiáng)器（靜電聚焦式 MCP像增器 ） ? 結(jié)構(gòu)： 在單級第一代像增強(qiáng)器中，加上一塊微通道板MCP， MCP與光電陰極之間是靜電透鏡， 與熒光屏之間是近貼均勻場。光纖越細(xì)，光纖面板的圖像分辨率越高。不同用途的像管，熒光體的種類不同，熒光顏色也不同，為避免光反饋和增加熒光面的光輸出，蒸鍍鋁膜。由于均勻電場只有加速投射作用，沒有聚焦成像作用，所以從光電陰極一點(diǎn)發(fā)出的不同初速的電子，不能在熒光屏上形成點(diǎn)像，而是一個彌散圓斑，分辨率較低。? 光電成像器件是指能夠 輸出圖象信息 的一類器件，其功能大致可歸為以下兩類： ? 使 不可見 光圖象（紅外、紫外）變?yōu)?可見光圖象 ? 使 光學(xué)圖象 變?yōu)?電視信號 ? 光學(xué)圖像的實(shí)質(zhì) :一特定光強(qiáng)度的空間分布。 非聚焦型（近貼式像管） ? 靜電系統(tǒng) 靜電聚焦型 聚焦型 電磁 聚焦型 ? 非聚焦型像管（近貼型） ? 由光電陰極和熒光屏構(gòu)成，兩者平行且距離很近 ? 光電子在電場的作用下以 拋物線 軌跡向熒光屏投射。 ?熒光屏是利用摻雜的晶態(tài)磷光體受激 發(fā)光。 ? 圖像入射到光纖面板平面端 ,由于光纖能將一端輸入的光基本無損失地傳到另一端 ,所以每根光纖傳輸圖像的一個像元到光陰極曲面的相應(yīng)點(diǎn) ,激發(fā)出光電子束 ,經(jīng)聚焦和加速后 ,轟擊曲面熒光屏 ,發(fā)出的可見光圖像再經(jīng)每一根光纖傳輸?shù)焦饫w面板的平面端。 ? 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是： 體積小 ， 重量輕 ； 但分辨率和像質(zhì)差 。實(shí)際上是把圖像上各個像素的信息按一定順序轉(zhuǎn)變成電信號，并依次傳送出去。 ? 攝像管的 基本功能： ? 光電變換 ? 光電信息存儲 (以電荷的形式存儲而呈現(xiàn)電位差） ? 信號閱讀部分 ——掃描輸出 ? 技術(shù)難點(diǎn)： ? 像元探測器的制作（數(shù)量多、尺寸?。? ? 連線 ? 掃描（快速順序接通） ? 具體分為以下 四個過程： （電位）圖像； ； ； ，輸出與輸入信息成比例的一維電信號。 ? 每個像素的光電流由 P流向 N,流過負(fù)載 RL,產(chǎn)生負(fù)極性圖像電壓信號輸出（ 視頻信號 ），同時掃描電子束使 P層掃描面的電位降至陰極電位。 2. 慢電子掃描： 指掃描電子束中的電子上靶時速度很慢，而不是指掃描速度很慢。 ? 2硅靶管 ? 當(dāng)電子束掃描時 PN結(jié)反偏置，有光照時光生電子通過信號板入地，光生空穴積累到 P型島。 ? 缺點(diǎn)：靶面有斑點(diǎn)疵?。ú牧系娜毕?、工藝 等）、分辨率不高，暗電流大。 掃描區(qū) 移像區(qū) 靶 信號板 ++++ qp qn qr qs ++++ 電子束 ? 設(shè)入射的光電子電荷為 qp，在光電子激發(fā)下釋放出的自由二次電子電荷為 qn，其中 qs電荷被信號板所收集，有 qr電荷將在到達(dá)信號板前與發(fā)射的二次電子所產(chǎn)生的正電荷中心相復(fù)合。 ? ２．硅增強(qiáng)靶攝象管（ SIT） ? 像增強(qiáng)器 +普通硅靶 =增強(qiáng)型硅靶 ? 攝像管的發(fā)展方向 在今后一段時間內(nèi)，攝像器件