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CCD相機(jī)是在安全防范系統(tǒng)中，圖像的生成當(dāng)前主要是來自CCD相機(jī)，CCD是電荷耦合器件的簡(jiǎn)稱，它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹㈦姾纱鎯?chǔ)及轉(zhuǎn)移，也可將存儲(chǔ)之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的CCD相機(jī)元件，以其構(gòu)成的CCD相機(jī)具有體積小、重量輕、不受磁場(chǎng)影響、具有抗震動(dòng)和撞擊之特性而被廣泛應(yīng)用。
含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、光學(xué)掃描儀與攝影機(jī)的感光組件。其光效率可達(dá)70%(能捕捉到70%的入射光)，優(yōu)于傳統(tǒng)軟片的2%，因此CCD迅速獲得天文學(xué)家的大量采用。
Chuan真機(jī)所用的線性CCD
圖像經(jīng)透鏡成像于電容數(shù)組表面后，依其亮度的強(qiáng)弱在每個(gè)電容單位上形成強(qiáng)弱不等的電荷。Chuan真機(jī)或掃瞄儀用的線性CCD每次捕捉一細(xì)長條的光影，而數(shù)碼相機(jī)或攝影機(jī)所用的平面式CCD則一次捕捉一整張圖像，或從中截取一塊方形的區(qū)域。一旦完成曝光的動(dòng)作，控制電路會(huì)使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個(gè)單元，到達(dá)邊緣后一個(gè)單元時(shí)，電信號(hào)傳入放大器，轉(zhuǎn)變成電位。如此周著復(fù)始，直到整個(gè)圖像都轉(zhuǎn)成電位，取樣并數(shù)字化之后存入存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)的圖像可以傳送到打印機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備或顯示屏。經(jīng)冷凍的CCD同時(shí)在1990年代初亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種設(shè)備，而各大型天文臺(tái)亦不斷研發(fā)高像素CCD以拍攝很高解像之天體照片。
CCD在天文學(xué)方面有一種奇妙的應(yīng)用方式，能使固定式的望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠(yuǎn)鏡的功能。方法是讓CCD上電荷讀取和移動(dòng)的方向與天體運(yùn)行方向一致，速度也同步，以CCD導(dǎo)星不僅能使望遠(yuǎn)鏡有效糾正追蹤誤差，還能使望遠(yuǎn)鏡記錄到比原來更大的視場(chǎng)。
一般的CCD大多能感應(yīng)紅外線，所以派生出紅外線圖像、設(shè)備、零照度(或趨近零照度)攝影機(jī)/照相機(jī)等。為了減低紅外線干擾，天文用CCD常以液態(tài)氮或半導(dǎo)體冷卻，因室溫下的物體會(huì)有紅外線的黑體輻射效應(yīng)。CCD對(duì)紅外線的敏感度造成另一種效應(yīng)，各種配備CCD的數(shù)碼相機(jī)或錄影機(jī)若沒加裝紅外線濾鏡，很容易拍到遙控器發(fā)出的紅外線。降低溫度可減少電容數(shù)組上的暗電流，增進(jìn)CCD在低照度的敏感度，甚至對(duì)紫外線和可見光的敏感度也隨之提升(信噪比提高)。
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