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上海领成 引领成功
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凝胶成像系统中关于CCD的常规问题
zhao / 2014-09-01

   

在选择凝胶成像系统时,我们关注的问题通常有以下一些方面:

   1、像素越高是不是成像更清晰,产品就越好?

像素是要针对成像设备来看的,其实CCD本身的质量比单纯的像素高低更重要。对于同级别CCD来说,最重要的指标是CCD的尺寸大小,尺寸越大其本身的价值就几何倍的增长。

2、 CCD和CMOS有什么区别,哪种芯片更好?

    CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称为金属氧化物的半导体材料上。从原理上,CMOS信号是以点为单位的电荷信号,而CCD是以行为单位的电流信号,前者更为敏感,速度也更快,更为省电。但CCD制造工艺较复杂,采用CCD的摄像头价格都会比较贵。事实上经过技术改造,目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少,而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少。所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。

    在成像方面,相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好。由于自身物理特性的原因,CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于CMOS低廉的价格以及高度的整合性,因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

现在的高级的CMOS并不比一般CCD差,但是CMOS工艺还是不是十分成熟,普通的CMOS一般分辨率较低而成像较差。

目前的情况是,许多抵挡入门型的数码相机使用廉价低档的CMOS芯片,成像质量比较差。普及型、高级型及专业型数码相机使用不同档次的CCD,个别专业型或准专业型数码相机使用高级的CMOS芯片。

    CCD和CMOS孰优孰劣不能一概而论,但一般而言,普及型的数码相机中使用CCD芯片的成像质量好一些。

    上海领成生产的凝胶成像系统基本均采用高分辨率的CCD或索尼CCD,技术成熟,成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证准确,成像质量优秀。因而凝胶成像系统也十分稳定且成像清晰。

    3、如何看待CCD的一些主要技术参数

    CCD的主要技术参数有CCD尺寸,有效像素,信噪比,采集位数等。其中CCD尺寸与信噪比都是影响的关键因素,尺寸越大能接收到的信号就越多。而热噪音越低,信噪比就越高,成像质量就越好。采集位数指色彩灰度的表达范围。如采集位数为8则表示有2的8次方数量的灰度来还原色彩。

    4、什么是分辨率,他与像素值有什么关系?

    分辨率的大小和像素值是分不开的,像素值是指CCD能分辨到的最小的感光元件,我们平时说的多少万像素就是这些感光元件的个数了。 所以一般来讲像素越多,成像也就越清晰细腻,当然这其中还受许多因素限制。但是高像素也不一定是好的CCD,其原因就是像素大小,也是很重要的因素,相同数目的像素,排列越密集,像素之间就越容易出现电流干扰,容易出现“噪点”等干扰成像质量的现象出现。由于制造工艺的限制,增加尺寸,成本将会以几何级数提高。

    现在大部分厂家的CCD为了提高图象的灵敏度,会使用像素合并的技术,像素合并是一种非常有用的功能,它可被用来提高像素的大小和灵敏度。

    5、什么是动态范围值,它如何反映CCD的性能?

    动态范围决定着你能否同时在一张胶上同时看到强的信号和弱的信号,而且他们之间能保持比较好的定量关系。一般动态范围采用数量级来表示,这个数越大,表明动态范围越宽。

灰阶表示一种表征光亮度的方法,12bit表示从最暗到最亮等分为212=4096个级别,16bit即分为216个级别,可见bit值越高能分出的细微差别越大。目前来说,市场上主流的凝胶成像的CCD以12bit为主,16bit的仪器一般情况下,分辨率均为200万像素左右,对于真正的16bit,而像素值近400万的CCD是非常少见的。

    简单的说,动态范围表示在一个图像中最亮与最暗的比值,动态范围的值越高CCD质量越好。

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