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CCD摄像头的性能详细技术讲解
科学级CCD支持神经系统和脑成像；生物自发荧光和冷光成像；热成像；夜视成像；空气动力学成像；
Cortical成像；真空成像；Raman显微镜成像；化学发光成像；风洞测试成像；核子成像；科学目标跟
踪及远程侦察。
数字化
ProgRes CCD
摄影机支持及控制(选项)：
- 灰阶数量决定图片的素质和对比。
8位 - 256灰阶 (28)
10位 - 1024灰阶 (210)
12位 - 4096灰阶 (212)
14位 - 16384灰阶 (214)
14+x位 > 16384灰阶 (214+x)
- 较多的位 - 增加资料深度 (data
depth)，因此可更丰富的信息。
注：bit 是 BInary
digiT 的缩写，称为"位"，也称为"比特"。
火线 (firewire)
与 万用串行总线 (USB) 之优缺点比较
所有ProgRes CCD 摄影机都备有火线
(IEEE1394a) 技术。
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IEEE1394a
火线的优点
保证频宽 400Mbps，其中之
320Mbps 可用作数据传输
电源可达 8W
电压范围为 8 到 32V
只需一条传输线
可同时装置多台摄影机
对等式 (P2P) 连结
可用远距离光纤延伸线
与 IEEE1394b 兼容
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USB2.0
的优点
大部份现有计算机都会备有 USB2.0
接口
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IEEE1394a
火线的缺点
不是所有计算机都会备有火线接口
加装火线适配卡
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USB2.0
的缺点
典型频宽为 150 到 200Mbps
理论频宽 480Mbps
不保证频宽
电源大 2.5W
传输线长 10m
主仆式 (Master to slave) 连结，
没有对等式 (P2P) 连结
没有升级计划 |
注：USB ( 万用串行总线)的英文全名是 Universal
Serial Bus。
对等式 Peer-to-Peer (P2P)
技术能让使用者「直接互相分享」。
1394a
火线是当今较强的解决方案，因为它可快捷的传输速度以及足够的电源，适合
ProgRes 专业CCD 摄影机应用
。
下一代的火线拥有更快的传输速度：1394b 将拥有 800Mbps
的频宽。
CCD 与 CMOS
影像感光组件之特点与效能比较
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特点
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CCD
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CMOS
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画素输出讯号
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电子封包
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电压
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芯片输出讯号
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电压 (模拟)
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位 (数字)
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相机输出讯号
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位 (数字)
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位 (数字)
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充填因子 (Fill factor)
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高
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中
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系统噪声
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低
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中
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系统复杂性
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高
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低
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感光组件复杂性
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低
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高
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相对的系统价格
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较高
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较低
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效能
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CCD
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CMOS
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响应度 (responsitivity)
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中
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稍好
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动态范围
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高
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中
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一致性
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高
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低至中
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统一快门 (unifrom
shuttering)
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快，普通
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拙劣的
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速度
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中至高
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较高
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窗口变化 (windowing)
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有限
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广泛
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抗模糊 (anti-blooming)
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高至无
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高 |
注：CCD 是
Charge-Coupled Device 的简称，是电荷藕合组件，也称为"数字摄影头"或"数字摄影机"。
CMOS 是 Complementary Metal-Oxide Semiconductor
的简称，是互补性氧化金属半导体。
提高 Fill Factor (单一画素中可吸收光的面积对整个画素的比例)，可有效做到提升敏感度、放大面积
(全片幅) 和降低噪声的影响。
响应度 (responsitivity) 为感光组件每单位光的响应。
ProgRes 制冷 (散热) - cooled
CCD
- 适当的排列内建零组件。
- "两块电路板" 解决方案。
- 适当的相机组装。
-
制冷组件、风扇及金属外壳。
- 内建零组件。
- 可感测热电。
- 高品质。
- 有利的尺寸 (零组件并非一定要用到极限)。
- 电源管理。
- 相机内部电源管理。
- 没有
产生的热能不需排出。
- 整个感光面积都拥有一致情况。
- 对称的电路板良好数据再现性。
- 稳定的制冷。
- 撷取的影像可再现。
- 短时间与长时间曝光都稳定。
模拟增益 (Analogue
Gain)
模拟增益多增加八倍的敏感度。
短时间曝光也行
(萤光及暗视野)。 |