CCD上的滤光片

监控摄像机中的CCD上的滤光片,正确名称叫”光学低通滤波器”滤光片有两大功用:1.滤除红外线.2.修整进来的光线滤除红外线:彩色监控摄像机CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了.修整进光:因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.那么滤光片是怎么做到这些的呢？我们不防来看看1滤除红外线:可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99%的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响.另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线,蓝玻璃是比较好的选择. 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coatin就行了.2.修整光线:上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常摄像机只考虑到水平分辨率,因此只对光线做水平修整,因此在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR-Coating 来滤红外线.那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃,那就各项优点就有了,这种”三片式常见于日本进口机.l 石英片整光效果是物理方式的,要配合CCD上感光点而变,因此理论上不同CCD厂牌及不同画素还有N制P制,石英片厚度都不同,黏贴方式：1.直接就夹在遮光片上,再锁在CCD上,好处是方便,须注意防尘2.用UV胶黏,再照紫外线灯,优点是稳固,但须在无尘室或无尘箱中弄,如果不管那么多就硬干了。

手机摄像头原理解析手机摄像头是现代手机的重要组成部分，它的原理是基于光学成像和图像传感的技术。

本文将对手机摄像头的工作原理，以及其所使用的传感器技术进行解析。

一、摄像头分类及工作原理手机摄像头根据其成像方式可以分为主摄像头和前置摄像头。

主摄像头通常用于拍摄高质量的照片和视频，而前置摄像头则主要用于自拍和视频通话。

1. 主摄像头工作原理主摄像头的工作原理是基于光学成像和传感器技术。

当我们按下拍照按钮时，光线首先通过摄像头镜头进入摄像头模组。

摄像头模组通常由透镜、光圈和滤光片等组成。

透镜用于聚焦光线，使其尽可能地聚集在传感器上。

光圈则控制光线进入的数量，通过调节光圈大小可以调节拍摄的景深。

滤光片用于过滤不同波长的光线，使得图像色彩更加真实。

聚焦后的光线到达传感器上，传感器根据光线的强弱转化为电信号。

这些电信号经过模数转换后就变为数字图像信号，可以被手机处理器进行二次处理，最后呈现在手机屏幕上。

2. 前置摄像头工作原理前置摄像头与主摄像头的工作原理类似，也是通过光学成像和传感器技术来实现图像的捕捉和传输。

不同之处在于前置摄像头通常使用广角镜头，以便于用户进行自拍。

前置摄像头的图像通常会经过一些增强处理，例如美颜、滤镜等，以提供更好的自拍效果。

这些处理通常是通过手机软件来实现的。

二、摄像头传感器技术摄像头的传感器类型决定了其感光能力和图像质量。

目前主流的摄像头传感器技术包括CMOS和CCD。

1. CMOS传感器CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）传感器是目前手机摄像头主要采用的技术。

它具有功耗低、集成度高和成本低等优势。

CMOS传感器通过图像传感单元（Pixel）阵列来捕捉图像。

每个Pixel都包含一个光敏元件和一个电荷转换电路。

当光线照射到光敏元件上时，会生成电荷，并通过电荷转换电路转换为电信号。

2. CCD传感器CCD（Charge-Coupled Device）传感器在早期的手机摄像头中比较常见，但由于其成本和功耗较高，目前在手机摄像头中使用较少。

IR-CUT双滤光片切换器是由:滤光片(一片红外截止或吸收滤光片和一片全透光谱滤光片) + 动力部分(可以是电磁、电机或其他动力源)构成。

国际整流-CUT双滤光片切换器的原理是通过一块电路控制板和切换器,当白天的光线充分时,电路控制板驱使切换器中切换到红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止滤光片自动移开,全光谱光学玻璃开始工作,能够感应晚上红外灯的辅光,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了红外摄像机的低照性能,整个画面清晰自然。

白天由于红外及各种光线的对CCD的参杂,干扰了色彩还原,摄像机反映在监视器上的物体与人眼直接看到的就变样了,产生彩色失真。

如人眼看到绿色,通过摄像机则变成蓝色,鲜艳的色彩变灰淡。

IR -CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题,促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透,解决红外一体机,日夜图像偏色影响,能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。

这也就很好的解决了色差的问题。

Day & Night network camerasAll types of network cameras—fixed, fixed dome, PTZ, and PTZ dome—can offer day and night functionality. A day and night camera is designed to be used in outdoor installations or in indoor environment s with poor lighting.A day and night, color network camera delivers color images during the day. As light diminishes below a cert ain level, the camera can automatically swit ch to night mode to make use of near infrared (IR) light to deliver high-qualit y, black and whit e images.Near-infrared light, which spans from 700 nanomet ers (nm) up t o about 1000 nm, is beyond what the human eye can see, but most camera sensors can detect it and make use of it. During the day, a day and night camera uses an IR-cut filter. IR light is filtered out so t hat it does not distort t he colors of images as the human eye sees them. When the camera is in night (black and whit e) mode, the IR-cut filt er is removed, allowing t he camera’s light se nsitivit y t o reach down to 0.001 lux or lower.Day and night cameras are useful in environments that restrict the use of artificial light. They include low-light video surveillance situations, covert surveillance and discreet applications, for example, in a traffic surveillance situation where bright lights would disturb drivers at night.An IR illuminator that provides near-infrared light can also be used in conjunction with a day and night camera to further enhance the camera’s ability to produce high-quality video in lowlight or nighttime conditions。

ccd影像检测仪的原理哎呀，说起这个CCD影像检测仪，我可得好好和你掰扯掰扯。

这玩意儿，你别看它名字听起来挺高大上的，其实它的原理，说穿了，就是用一种叫做CCD的传感器来捕捉图像。

你可能会问，CCD是啥？别急，我这就给你慢慢道来。

CCD，全称Charge-Coupled Device，翻译过来就是电荷耦合器件。

这玩意儿，简单来说，就是一小块芯片，上面密密麻麻地排列着成千上万个光敏元件。

这些光敏元件，就像一个个小眼睛，能捕捉到光线的变化。

当光线照射到这些小眼睛上时，它们就会把光信号转换成电信号。

这个过程，就像是你用手机拍照，只不过CCD是专业级别的，比手机摄像头要灵敏得多。

你可能会好奇，这CCD影像检测仪，它到底是怎么工作的呢？别急，听我慢慢道来。

首先，CCD传感器会接收到来自物体的光线。

这些光线，会经过一系列的光学系统，比如透镜啊、滤光片啊，最终聚焦到CCD芯片上。

然后，这些光敏元件就会把光线转换成电信号。

这些电信号，会被送到一个叫做模拟/数字转换器的部件，转换成数字信号。

这样，我们就可以把图像存储在计算机里，或者通过显示器显示出来了。

说到这儿，我突然想起了一件事。

有一次，我在实验室里，用CCD影像检测仪观察一个微小的昆虫。

那个昆虫，小得几乎肉眼都看不见。

但是，通过CCD影像检测仪，我竟然能清晰地看到它身上的每一个细节，甚至连它的触角上的绒毛都看得一清二楚。

那一刻，我真的是被CCD影像检测仪的强大功能给震撼到了。

CCD影像检测仪的应用，可不止于此。

它在工业检测、医学诊断、天文观测等领域，都有着广泛的应用。

比如，在工业检测中，CCD影像检测仪可以用来检测产品的缺陷，提高产品质量。

在医学诊断中，CCD影像检测仪可以用来拍摄X光片，帮助医生诊断疾病。

在天文观测中，CCD 影像检测仪可以用来捕捉遥远的星系，探索宇宙的奥秘。

总之，CCD影像检测仪，虽然听起来挺复杂的，但其实它的原理，就是用CCD传感器来捕捉图像。

彩色摄像机的工作原理彩色摄像机是一种能够捕捉彩色图像的设备，它的工作原理基于三原色光的混合和感光元件的工作。

首先，彩色摄像机使用了三原色光的混合原理。

我们知道，彩色图像可由红、绿、蓝三种基本颜色的光按一定比例混合而成。

摄像机中的彩色滤光片根据这个原理，将光分成红、绿、蓝三个通道。

具体来说，彩色滤光片会将光分解为红光、绿光和蓝光，然后每个通道只允许通过对应颜色的光。

这样，相机就能获取到每个通道上的光信号。

其次，感光元件是摄像机的核心部件。

常见的感光元件主要有互补金属-氧化物-半导体（CMOS）和电荷耦合器件（CCD）。

这两种感光元件都能够将光信号转换为电信号。

对于CMOS感光元件来说，当光经过滤光片传入时，被各个光敏电荷转换器感受到。

每个感光元件只能接收一种颜色的光。

然后，光信号会被转换成电荷，在每个感光元件的输出端被收集并通过转换电路转化为电信号。

之后，RGB通道的信号会被按照比例合成，将最后的彩色图像信号输出。

对于CCD感光元件，也是通过滤光片将光分为红、绿、蓝三个通道。

光信号会将感光元件中的电子进行光电转换。

传感器中的电荷会随着快门速度的变化而改变。

这些电荷将在感光元件上的电极中积聚，然后通过电信号放大器放大并转换为电信号，最终将RGB通道的信号合成为彩色图像信号。

总结来说，彩色摄像机的工作原理主要基于感光元件的工作和三原色光的混合。

通过感光元件将光信号转换为电信号，并用彩色滤光片将光分为红、绿、蓝三个通道。

最后，根据这三个通道的信号合成最终的彩色图像信号。

这样，我们可以实时捕捉到彩色的图像。

彩色摄像机是现代摄影和视频行业中很重要的设备之一，它能够捕捉到真实世界中丰富多彩的图像。

在这篇文章中，我们将继续深入探讨彩色摄像机的工作原理，并介绍其关键组成部分及其工作流程。

一、关键组成部分：1. 彩色滤光片：彩色滤光片通常由红、绿、蓝三个滤光层组成，通过滤波的方式分离出各个颜色通道的光线。

这些滤光片通常位于感光元件的上方，确保只有特定颜色的光线能够射入感光元件中。

CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。

可以称为CCD图像传感器。

CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。

一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。

CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。

CCD上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。

经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。

CCD发展史CCD是于1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维拉〃波义耳(Willard S. Boyle)和乔治〃史密斯（George E. Smith）所发明的。

当时贝尔实验室正在发展影像电话和半导体气泡式内存。

将这两种新技术结合起来后，波义耳和史密斯得出一种装臵，他们命名为‚电荷‘气泡’元件‛（Charge "Bubble" Devices）。

这种装臵的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷，便尝试用来做为记忆装臵，当时只能从暂存器用‚注入‛电荷的方式输入记忆。

但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷，而组成数位影像。

到了70年代，贝尔实验室的研究员已经能用简单的线性装臵捕捉影像，CCD就此诞生。

有几家公司接续此一发明，着手进行进一步的研究，包括快捷半导体（Fairchild Semiconductor）、美国无线电公司（RCA）和德州仪器（Texas Instruments）。

其中快捷半导体的产品率先上市，于1974年发表500单元的线性装臵和100x100像素的平面装臵。

CCD简介CCD广泛应用在数码摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术如Lucky imaging。

CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装臵来完成。

光学低通滤波器—Optical Low Pass Filter (OLPF)应用:简介：晶体光学滤波器由一组低通滤波器及红外线滤光器组成。

材质：1.光学低通滤波器由高品质人造光学水晶制成。

2.红外线滤光器由高品质人造光学水晶经特殊镀膜处理制成。

光学特性：1. 平整度：光学低通滤波器单面平整度需≤5个牛顿环。

3. 平行度：光学低通滤波器之双面平行度误差须≤0.01mm。

4. 结晶轴切割精度：分离方向角与所定角误差为0.1。

5. 光穿透度：耐用性：1. 在90%相对湿度，65℃温度下500小时无缺陷发生。

2. 在70℃～-40℃ 温度下测试10个温度循环无缺陷发生。

CCD摄像机中的光学低通滤波器（OLPF）摘要本文简要叙述了在CCD摄像机中使用的光学低通滤波器的作用、工作原理及其应注意的问题。

最后指出，还须加装红外截止滤光片，可以进一步提高图象质量。

关键词：光学低通滤波器（OLPF）纹波效应频谱混叠双折射奈奎斯特极限频率一、为何需用光学低通滤波器由于CCD或CMOS固体图象传感器是一种离散像素的光电成象器件，根据奈奎斯特定理，一个图象传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间采样频率的一半，这个频率就称为奈奎斯特极限频率。

在用CCD 摄像机获取目标图象信息时，当抽样图象超过系统的奈奎斯特极限频率时，在图象传感器上，高频成分将被反射到基本频带中，造成所谓纹波效应或莫尔效应，使图象产生周期频谱交迭混淆或称为拍频现象。

假设CCD的抽样频率为15MHZ，在图象信号为10MHZ时，混叠频率分量为15MHZ-10MHZ=5MHZ，在图象信号为9MHZ处，混叠频率分量为15MHZ-9MHZ=6MHZ，这两项混叠频率分量经电路低通滤波后都是无法滤掉的，并与有用图像信号一样被输出，如在所观测的波形中在9MHZ和10MHZ频带处叠加的5MHZ 和6MHZ信号成分。

在7MHZ信号上有明显的低频差拍存在，差拍频率约1MHZ。

警用全波段CCD物证照相系统技术参数1. ★无需连接运算机或显示设备,交直流供电就可在现场及实验室独立正常利用，无噪声、实时进行物证痕迹搜索、观看及取证拍照。

（表现于检测报告）2. ★全波段CCD工作时无需制冷。

3. 全波段CCD有液晶屏：液晶屏可160度翻转。

4. ★机身装有有激光指示器，便于搜索时定位指纹。

5. 光谱响应范围200nm-1200nm6. 图像分辨率：2056x2048 像素7. 像素深度： 16Bit8. ★全波段CCD具有精准对焦屏幕指示功能，以红蓝动态指示条的形式出此刻屏幕上（表现于检测报告）9. ★全波段CCD具有9种伪彩色模式显示功能（表现于检测报告）10. ★对焦放大功能（表现于检测报告）11. ★具有数字水印防窜改功能，并能识别是不是被窜改。

12. 快门速度：1/1000秒-32秒13. 动态范围：83db14. 滤光片：紫外254nm、紫外365nm、红外IR760、IR850、IR950滤光片15. 阅读：关于已经拍照的图片在脱机回放时能够放大、缩小、漫游、删除16. ★软件：专业操纵处置软件（表现于检测报告）17. ★产品具有实时背景扣除功能。

（表现于检测报告）18. ★为原厂制造产品，非民用相机二次改造产品。

设备清单：CCD相机，专业操纵处置软件，254紫外灯，三脚架，滤色片，专业数据线，充电器，近摄接圈，电池,紫外防护眼镜，紫外防护手套19.软件：专业操纵处置软件(参数如下)专业操纵处置软件参数1．可连接全波段CCD物证照相系统设备，将设备成像实时显示在软件里，实现实时去背景功能操作。

2．输出到指纹识别系统，能够输出兼容多家指纹识别系统的图像格式，512ｘ512 500DPI,640x640 500DPI, BMP, TIF3．原物大打印，各类放大、缩小比例打印4．阵列打印、多幅打印5．证件照片选择锁定6．批处置设置分辨率7．多步恢复8．９种模式背景去除方式*9．模糊图像处置，能够实时预览，能够产生彩色的结果图，模糊程度范围2-100,模糊系数范围：1-100010．运动模糊处置, 能够实时预览，能够产生彩色的结果图，模糊程度范围2-200,模糊系数范围：0-5011．清楚化12．自动匀强*13．自动增强*14．几何校正：横向柱形，纵向柱形，球形变形15．平面几何校正16．自动复杂背景滤除，将极复杂且颜色不同不大的背景与痕迹分离开*17．快速傅立叶变换，具有实时预览功能，能够实时看到频率域处置后对应图像的转变，而且能够单步恢复。

IR 介绍李伟2015-2-5一.自然界光线自然界的光主要是太阳光，光具有粒子性和波动性，根据光的波长区分为射线、紫外线、可见光线、红外线、微波、工业电波。

二.摄像头模组为什么需要使用滤光片？彩色摄像头模组的sensor可感应红外线,这些都不在可见光范围内,会导致D.S.P无法算出正确颜色，因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份滤掉,只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了.三.使用的两种滤光片：普通白波滤光片、蓝玻璃滤光片1.普通白玻滤光片，普通IR采用反射式设计，在可见光区域有较高透过率的同时，存在较低的反射率，而在红外区域正好相反，反射较高。

如上图光谱图，R为反射率，T为投射率。

所以，当相机在成角度拍摄照片时红外光在IR膜上会有较大反射，经过光线多次反射后，会在照片上形成鬼影和眩光现象2.蓝玻璃滤光片，采用吸收式设计，由于蓝玻璃对红外光有吸收作用（玻璃中的磷酸根离子及铜离子有吸收红外线作用），当相机在成角度拍摄照片时红外光在IR 膜上会有较大反射时，蓝玻璃会吸收绝大部分，不会在照片上形成明显眩光现象。

0204060801003504505506507508509501050红色为蓝玻璃本身图谱，黑色曲线为蓝玻璃镀IR 后图谱。

四.flare实拍效果对比使用蓝玻璃滤光片使用普通白玻滤光片五.色彩均匀性验证IPHONES 4S 使用蓝玻璃IR 片，而SAMSUNG I9000以及IPHONE 使用的为非蓝玻璃IR 片.蓝玻璃IR 拥有较好的光学特性。

由于传统滤光片照片出现色彩不均匀、鬼影等现象；由此，越来越多地开始使用蓝玻璃材料来解决这一问题。

普通IR:整个可见光波段光学透过率好，加工容易，中心波长偏移大，成本较低。

使用效果：眩光明显，色彩不均匀。

蓝玻璃IR: 整个可见光波段透过率偏差，长波段透过率不好，加工较困难中心波长偏移小，成本较高。

使用效果：眩光轻微，色彩均匀，亮度会降低（待进一步验证）色彩均匀性测试中（见下图），IPHONE 4S 表现良好，在不同色温及亮度下整体色彩均匀。

什么是OLPF光学低通滤光片OLPF全名是Optical lowpass filter,即光学低通滤光片，主要工作用来过滤输入光线中不同频率波长光讯号，以传送至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到CCD对色彩的判读。

OLPF对于假色（false colors）的控制上有显著的影响，假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏或是同心圆等主体影像，色彩相近却不相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处理引擎运用数据差值运算整合为完整的影像。

因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。

由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与 CMOS图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。

IR-CUT双滤光片切换的作用IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。

IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。

IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。

普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。

深圳纳宏光电技术有限公司是一家专业生产精密光学滤光片的厂家。

[编辑本段]CCD发展史CCD是于1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维拉·博伊尔(Willard S. B oyle)和乔治·史密斯（George E. Smith）所发明的。

当时贝尔实验室正在发展影像电话和半导体气泡式内存。

将这两种新技术结合起来后，波义耳和史密斯得出一种装置，他们命名为“电荷‘气泡’元件”（Charge "Bubble" Devices）。

这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷，便尝试用来做为记忆装置，当时只能从暂存器用“注入”电荷的方式输入记忆。

但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷，而组成数位影像。

到了70年代，贝尔实验室的研究员已能用简单的线性装置捕捉影像，CCD就此诞生。

有几家公司接续此一发明，着手进行进一步的研究，包括快捷半导体（Fairch ild Semiconductor）、美国无线电公司（RCA）和德州仪器（Texas Instruments）。

其中快捷半导体的产品率先上市，于1974年发表500单元的线性装置和100x100像素的平面装置。

CCD发明者——维拉·博伊尔和乔治·史密斯发明者荣誉2006年元月，波义耳和史密斯获颁电机电子工程师学会（IEEE）颁发的Charl es Stark Draper奖章，以表彰他们对CCD发展的贡献。

北京时间2009年10月6日，2009年诺贝尔物理学奖揭晓，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将该奖项授予一名中国香港科学家高锟(Charles K. Kao)和两名科学家维拉·博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治·史密斯（George E. Smith）。

科学家Charles K. Kao 因为“在光学通信领域中光的传输的开创性成就” 而获奖，科学家因博伊尔和乔治-E-史密斯因“发明了成像半导体电路——电荷藕合器件图像传感器CC D” 获此殊荣。

ccd摄像机基础知识-相关技术-远飞ccd摄像机基础知识前言什么是ccd？在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或ccd（charge coupled device）即电荷耦合元器件。

严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。

摄像头的主要传感部件是ccd，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，ccd能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄象元件。

是代替摄像管传感器的新型器件。

摄物体的图像经过镜头聚焦至ccd芯片上，ccd根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。

视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。

这个标准的视频信号同家用的录像机、vcd机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。

第一章摄像机发展史第一节ccd发展简史ccd产品问世已有30多年，从当时的20万像素发展到目前的500—800万像素，无论其市场规模还是其应用面，都得到了巨大的发展，可以说是在平稳中逐步提高，特别是近几年来，在消费领域中的应用发展速度更快。

由于ccd的技术生产工艺复杂，目前业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普６家厂商可以批量生产，而其中最主要的供商应是索尼，飞利浦和柯达，其中，在各厂商市占率方面，索尼以50％的市占率，成为市场领导厂商。

索尼从70年代研发ccd以来，即将其广泛运用在摄录放影机及广播电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼的研发水平仍是领先于其它公司之上目前的ccd组件，每一个像素的面积和开发初期比较起来，己缩小到1/10以下。

滤光片在摄像头中的原理一、光的特性光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。

它的物理特性有直进性、反射、折射、干?h、衍射、偏振及光电效应等等。

光又是能量的一种传播方式。

光源之所以发出光，是因为光源中原子的运动，包括热运动、跃迁辐射、受激辐射三种，前者为生活中最常见的，如灯光和火焰，后者多应用于激光。

在光的产生过程中，因为跃迁能级的不同，释放出不同频率的光子（爱因斯坦能量方程），即产生电磁波辐射，其波长范围为1nm(1nm=10-9m)至1mm(1mm=10-3m)，根据波长不同，可以把光分成γ射线区、X射线区、紫外光区、可见光区、红外光区、微波区、无线电波区等几个部分。

按红外射线的波长范围，可粗略地分为近红外光谱（波段为780nm-2526nm）、中红外光谱（波段为2526nm-4000nm）和远红外光谱（波段为5000nm-14um），可见光通常指波长范围为:390nm-780nm的电磁波。

但人眼实际可见范围是:312nm-1050nm。

而可见光区不同频率的光会呈现不同的颜色，依次为红:605nm-700nm,橙:595-605,黄:580-595,绿:500-560,青:480nm-490nm,蓝:435nm-480nm,紫:400-435。

白光为所有这些光谱的综合。

如果用棱镜折射白光，就能够观察到上述可见光光谱，我们将复色光（如白光）被色散系统（如棱镜）分类后，按波长的大小依次排到的图案称为光谱。

光沿直线传播，也就是说，光是直线运动的，也不需要任何介质，但在其他物体的重力场的影响下，光的传播路径会发生偏折。

光线遇另一介质反射的情况是指入射光返回原介质的情形，反射定律可按下列三原则来解释：入射线、反射线与法线在同一平面上。

入射线与反射线在法线的两侧。

入射角等于反射角：∠θi=∠θr光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象称为折射，不同介质可以出现不同的折射角，由该介质的折射率n=sim∠θ1?usim∠θ2来决定，并遵从斯涅尔定律:n1sim∠θ1=n2sim∠θ2。

什么是ccd？在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或ccd（charge coupled device）即电荷耦合元器件。

严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。

摄像头的主要传感部件是ccd，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，ccd能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄象元件。

是代替摄像管传感器的新型器件。

摄物体的图像经过镜头聚焦至ccd芯片上，ccd根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。

视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。

这个标准的视频信号同家用的录像机、vcd机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。

第一章摄像机发展史第一节ccd发展简史ccd产品问世已有30多年，从当时的20万像素发展到目前的500-800万像素，无论其市场规模还是其应用面，都得到了巨大的发展，可以说是在平稳中逐步提高，特别是近几年来，在消费领域中的应用发展速度更快。

由于ccd的技术生产工艺复杂，目前业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普６家厂商可以批量生产，而其中最主要的供商应是索尼，飞利浦和柯达，其中，在各厂商市占率方面，索尼以50％的市占率，成为市场领导厂商。

索尼从70年代研发ccd以来，即将其广泛运用在摄录放影机及广播电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼的研发水平仍是领先于其它公司之上目前的ccd组件，每一个像素的面积和开发初期比较起来，己缩小到1/10以下。

今后在应用产品趋向小型化，高像素的要求下，单位面积将会更加的缩小。