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虹膜仪-CCD 与CMOS 在虹膜检测仪上面的作用
光学仪器:虹膜仪,皮肤仪,毛发检测仪等数码相机产品
名词术语解释:大多数医疗用的CCD (电荷藕合)元件;另一种是CMOS (互补金属氧化物导体)器件。
感光器件工作原理:电荷藕合器件图像传感器CCD (Charge Coupled Device )器械2 类光学仪器等数码产
品大同小异,除了模具,外观用途和采用的技术不同以外里面的术语通常就是以下一些:现在对其详细的讲
解和论述:感光器件;CCD 尺寸;最大像素数;有效像素数;最高分辨率;最高分辨率;图像分辨率;光学
变焦;数字变焦;显示屏尺寸;显示屏类型;特殊功能;兼容操作系统;相于当 35mm 尺寸;广角镜头;镜
头性能;镜头性能;光圈范围;近拍距离;对焦范围;快门速度;快门类型;等效感光度;曝光模式:
感光器件 提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。
与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感
光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。数码相
机的发展道路,可以说就是感光器的发展道路。
目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使,它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光
线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内
置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来
修改图像。CCD 由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD 表面受到光线照射时,每个感光单位
会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。
CCD 和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感
应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。
CCD 经过长达 35 年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克
的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为:SONY、
Philips 、Kodak 、Matsu****a 、Fuji 和Sharp,大半是日本厂商。
互补性氧化金属半导体CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor )和CCD 一样同为在数码相机
中可记录光线变化的半导体。CMOS 的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元
素所做成的半导体,使其在CMOS 上共存着带N (带–电)和 P (带+ 电)级的半导体,这两个互补效应所产
生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而,CMOS 的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的
设计使CMOS 在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。两种元件不同之处由
两种感光器件的工作原理可以看出,CCD 的优势在于成像质量好,但是由于制造工艺复杂,只有少数的厂商
能够掌握,所以导致制造成本居高不下,特别是大型CCD,价格非常高昂。
在相同分辨率下,CMOS 价格比CCD 便宜,但是CMOS 器件产生的图像质量相比CCD 来说要低一些。
到目前为止,市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD 作为感应器;CMOS 感应器则作为低
端产品应用于一些摄像头上,若有哪家摄像头厂商生产的摄想头使用CCD 感应器,厂商一定会不遗余力地以
其作为卖点大肆宣传,甚至冠以“数码相机”之名。一时间,是否具有CCD 感应器变成了人们判断数码相机
档次的标准之一。
CMOS 影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD 低,CCD 为提供优异的影像品质,付出代价即是较高
的电源消耗量,为使电荷传输顺畅,噪声降低,需由高压差改善传输效果。但CMOS 影像传感器将每一画素
的电荷转换成电压,读取前便将其放大,利用3.3V 的电源即可驱动,电源消耗量比CCD 低。CMOS 影像传
感器的另一优点,是与周边电路的整合性高,可将ADC 与讯号处理器整合在一起,使体积大幅缩小,例如,
CMOS 影像传感器只需一组电源,CCD 却需三或四组电源,由于ADC 与讯号处理器的制程与CCD 不同,要
缩小 CCD 套件的体积很困难。但目前 CMOS 影像传
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