电荷耦合器件(CCD)允许通过串联的不同电容器传输电荷模拟信号。该器件由在高低状态之间振荡的时钟信号控制。整个系统充当移位寄存器,其输入和输出串联在一起,它允许使用电荷耦合器件作为延迟模拟信号的一种方式。这些器...
电荷耦合器件(CCD)允许通过串联的不同电容器传输电荷模拟信号。该器件由在高低状态之间振荡的时钟信号控制。整个系统充当移位寄存器,其输入和输出串联在一起,它允许使用电荷耦合器件作为延迟模拟信号的一种方式。这些器件最常见的用途是连接到并行模拟信号的光电传感器。这项技术是数码相机,录像机和图像电话可以工作。

1961年,加州帕萨迪纳喷气推进实验室的研究员尤金·拉利,他写了一篇名为《星际旅行马赛克指南》(Mosaic Guidence for Internetary Travel)的论文。他探索了使用一系列光学探测器来实现数字处理来创建照片的想法。1969年,科学家威拉德·博伊尔(Willard Boyle)和乔治·史密斯(George E.Smith)在新泽西州默里山的at&T贝尔实验室工作,开发了一种用作存储技术的电荷耦合器件。利用这项技术,其他公司很快就开发出捕捉光电效应和制作电子图像的方法。
电荷耦合器件捕捉图像的工作方式是聚焦投影的图像从一个透镜到一个光敏电容器阵列。这导致每个电容器积累一个与图像的光强度成比例的电荷。这捕捉到一个二维图像,该图像被传输到电荷放大器,然后电荷放大器将其转换成电压。然后,该图像被数字存储在一个存储模块中以后可以访问
一个基本的电荷耦合器件可以有效地捕捉亮度,但它很难呈现颜色。为了解决这个问题,现代数码相机在CCD上使用一个称为拜耳掩模的器件。它将四个像素连接成块,并将不同的亮度级别过滤为不同的颜色。这些像素是彩色的,其中一个是红色的,一种蓝色和两种绿色,因为人眼比其他颜色更容易识别绿色。
在21世纪初开发的另一项技术涉及到高分辨率的电荷耦合器件芯片,它可以在不同的孔径尺寸下使用更多的亮度颜色。它通过实现一种称为二向色棱镜,它把每种颜色分成其固有的成分。二向色棱镜已经被用于一些数码相机和摄像机中。