CCD摄像头性能技术详解

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 摄像头支持及控制(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　(2^14+x)

• 较多的位 - 增加资料深度 (datadepth)，因此可提供更丰富的信息。

　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 摄像头都备有火线 (IEEE1394a)技术。

　

IEEE1394a 火线的优点 　保证频宽 400Mbps，其中之 　　 320Mbps可用作数据传输 　电源提供可达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	USB2.0 的优点 　大部份现有计算机都会备有 USB2.0 　　 接口
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	USB2.0 的缺点 　典型频宽为 150 到 200Mbps 　理论频宽 480Mbps 　不保证频宽 　电源提供*大 2.5W 　传输线*长10m 　主仆式(Master toslave) 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 SerialBus。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，因为它可提供快捷的传输速度以及足够的电源，适合ProgRes专业CCD 摄像头应用。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

特点	CCD	CMOS
画素输出讯号	电子封包	电压
芯片输出讯号	电压 (模拟)	位 (数字)
相机输出讯号	位 (数字)	位 (数字)
充填因子 (Fill factor)	高	中
系统噪声	低	中
系统复杂性	高	低
感光组件复杂性	低	高
相对的系统价格	较高	较低
效能	CCD	CMOS
响应度 (responsitivity)	中	稍好
动态范围	高	中
一致性	高	低至中
统一快门 (unifrom shuttering)	快，普通	拙劣的
速度	中至高	较高
窗口变化 (windowing)	有限	广泛
抗模糊 (anti-blooming)	高至无	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。
  - 对称的电路板提供良好数据再现性。
• 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 (AnalogueGain)

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)。