一個像素的電荷包移動到下一個像素需要一定的時間,所需時間即為行轉移時間。像素的電荷包移入水平移位寄存器后,需要移出、放大和數(shù)字化處理,也需要一定的時間,所需時間稱為像素讀出時間,一般以讀出頻率給出。Greateyes CCD行轉移時間最大100μs。讀出頻率有3級可選;500kHz、1MHz和2.8MHz。轉移效率和損失率:電荷包在像素之間轉移和水平寄存器的轉移過程中,可能會有電子損失,這是CCD
2020-03-02
對最上面一行像素的電荷包,讀出時需要通過其所在列的所有像素。如果一列像素中的某個像素不能形成勢阱,或形成的勢阱有缺陷,則在其上面的行的像素電荷包就不能轉移出去或轉移不完全。這是一種缺陷。像素感光失效,或量子效率變低,這也是一種缺陷。缺陷的種類分為:Traps 陷阱:Pixels where charge is temporarily held. Traps are counted if they
2020-03-02
電荷包水平移位寄存器的最后一個寄存器后,需要將電荷包無破壞地以電流或以電壓的方式輸送出去。輸出結構有:反偏二極管輸出結構、浮置擴散層(FD)輸出結構、浮置柵結構、分布式浮置柵結構等。其中浮置擴散層(FD)輸出結構用得最多,如下圖:輸出柵極為一固定的中等電平,在Φreset為低電平,Φ3下降時,電荷包轉移到反偏二極管的位阱中,D點電位發(fā)生變化,被T2管放大、檢出,送至模擬-數(shù)字轉換電路(當然也可以不
2020-03-02
電荷包對應的數(shù)字量。一般表示為一個電子對應多少個計數(shù),或多少個計數(shù)對應一個電子??茖W級CCD大多數(shù)有多級增益可設置,以適合不同的光照條件(強光和弱光),高增益(高靈敏度)適合弱光,低增益適合強光(低靈敏度)。Greateyes以count/e給出這個性能指標,有兩級增益可設置:
2020-03-02
下限:為避免熱激發(fā)產(chǎn)生的電子(暗電流)的影響,要求電荷包從一個柵極轉移到下一個柵極所用時間t必須小于暗電子(P-Si少子)的平均壽命τi,平均壽命與溫度相關,溫度越高,壽命越短。對三相耦合讀出結構來說,讀出頻率: &nbs
2020-03-02
從前文可知,獲取一幅圖像的過程包括圖像獲?。ㄆ毓猓┖蛨D像讀出。因此,根據(jù)CCD感光單元(像素)和讀出電路布局的不同,主要有3種不同的體系結構。1. 隔列轉移(Interline-Transfer)像素與轉移單元交替排列。像素曝光結束后,將電荷包轉移到轉移單元,可迅速開始下一次曝光。曝光期間,轉移單元將電
2020-03-02
Binning – 像素聯(lián)用分為硬件Binning和軟件Binning。科學級CCD通常都提供硬件Binning功能。硬件Binning:將幾個像素的信號在讀出之前相加,這種方式減少了讀出次數(shù),因而減少了讀出噪聲,提高了信噪比。硬件Binning是在移位寄存器中完成的。如下圖,假設要進行4像素聯(lián)用,下圖紅色虛框所示:讀出過程如下:1.?????&n
2020-03-02
因為硬件Binning在移位寄存器內(nèi)完成電荷包的相加,因此,寄存器的滿井容量也是一項性能指標。寄存器滿井容量一般是像素滿井容量的幾倍。如Greateyes GE-VAC 1024 256 BI UV1像素滿井容量為500ke,寄存器滿井容量為1,000ke因此,硬件Binning時,要避免寄存器滿井溢出,尤其是使用很多個像素聯(lián)用時,需要特別注意。
2020-03-02
CCD噪聲CCD的噪聲主要來自兩個方面:l 一個是CCD器件自身所固有的噪聲,如光電子數(shù)量起伏噪聲、暗電流噪聲、電荷轉移噪聲、讀出放大器復位噪聲、模擬-數(shù)字轉換量化噪聲、行轉移時鐘和水平移位寄存器驅(qū)動時鐘之間的串擾導致的噪聲等。l 另一個方面就是CCD工作過程中的外界各種噪聲干擾,即隨機噪聲。1. &nb
2020-03-02
什么是CMOSCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)是互補金屬氧化物半導體。CMOS相機原理框圖如下:CMOS相機主要組成部分是像敏單元陣列和MOS場效應管集成電路,這兩部分是集成在同一塊硅片上。也就是是說,每個像素包括兩個部分:感光部分 – 像敏單元將光轉換成點信號,信號預處理部分 – MOS場效應管。像素也是排成陣列,與CCD不同,每個像素都
2020-03-02