ccd器件是一種光電探測(cè)器件，它不同于大多數(shù)光電器件以光電流或電壓為信號(hào)載體的器件，而是以電荷的形式存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移信息。ccd器件有面陣和線陣之分，線陣ccd器件像元數(shù)從128位至7000位，構(gòu)成一個(gè)產(chǎn)品系列。面陣ccd器件的像元數(shù)由25萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)不等，尺寸有1／6″、1／4″、1／3″、1/2″、2／3″及1″。目前，絕大部分面陣ccd都以攝像機(jī)的形式應(yīng)用。

　　ccd攝像器件的性能參數(shù)包括靈敏度、分辨率、信噪比、光譜響應(yīng)、動(dòng)態(tài)范圍、暗電流和圖像滯后等，ccd攝像器件的優(yōu)劣即用這些參數(shù)衡量。

　�。�1）光電轉(zhuǎn)換特性

　　ccd圖像器件的光電轉(zhuǎn)換特性如圖1所示。圖中橫軸為曝光量，縱軸為輸出信號(hào)電壓值。它的光電轉(zhuǎn)換特性與硅靶攝像管相似，具有良好的線性。特性曲線的拐點(diǎn)g所對(duì)應(yīng)的曝光量叫飽和曝光量（島），當(dāng)曝光量大于se時(shí)，ccd輸出信號(hào)不再增加，g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輸出電壓vsat為飽和輸出電壓。vdrk為暗輸出電壓，即當(dāng)無(wú)光照時(shí)，ccd輸出的電壓值。

　　圖1 ccd圖像器件的光電轉(zhuǎn)

　�。�2）光譜響應(yīng)

　　目前廣泛應(yīng)用的ccd器件是以硅為襯底的器件，其光譜響應(yīng)范圍均在400～1100 nm。紅外ccd器件用多元紅外探測(cè)器陣列替代可見光ccd圖像器件的光敏元部分，光敏元部分主要的光敏材料有insb、pbsnte和hgcdte等，其光譜范圍延伸至3～5μm和8～14μm。

　　（3）動(dòng)態(tài)范圍

　　飽和曝光量和等效噪聲曝光量的比值稱為ccd的動(dòng)態(tài)范圍，ccd器件動(dòng)態(tài)范圍一般在10(3)～10(4)數(shù)量級(jí)。

　�。�4）暗電流

　　暗電流的存在限制了器件動(dòng)態(tài)范圍和信號(hào)處理能力。環(huán)境溫度密切相關(guān)，通常溫度每上升30～35℃，暗電流提高約一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　�。�5）分辨率

　　分辨率是圖像器件的重要特性，常用調(diào)制傳遞函數(shù)mtf來(lái)評(píng)價(jià)。圖2示出了用2856 k白熾光源照明下某線陣ccd的mtf曲線。

　　ccd器件具有很高的空間分辨能力，7000像元線陣ccd器件的分辨能力可達(dá)7 gm，4096×4096面陣器件的整機(jī)分辨能力在1000電視線以上。

　　圖2 某線陣ccd的mtf曲線

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