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技术文章

CCD摄像头的性能详细技术讲解

科学级CCD支持神经系统和脑成像；生物自发荧光和冷光成像；热成像；夜视成像；空气动力学成像；
Cortical成像；真空成像；Raman显微镜成像；化学发光成像；风洞测试成像；核子成像；科学目标跟
踪及远程侦察。

数字化

ProgRes CCD摄影机支持及控制(选项)：

灰阶数量决定图片的素质和对比。
8位 -　 256灰阶　(2⁸)
10位 -　 1024灰阶　(2¹⁰)
12位 -　 4096灰阶　(2¹²)
14位 - 　16384灰阶　(2¹⁴)
14+x位 >　16384灰阶　(2^14+x)

较多的位 - 增加资料深度 (datadepth)，因此可提供更丰富的信息。

注：bit 是 BInarydigiT 的缩写，称为"位"，也称为"比特"。

火线 (firewire)与 万用串行总线 (USB) 之优缺点比较

所有ProgRes CCD 摄影机都备有火线 (IEEE1394a)技术。

IEEE1394a火线的优点保证频宽 400Mbps，其中之 320Mbps 可用作数据传输电源提供可达 8W 电压范围为 8 到 32V 只需一条传输线可同时装置多台摄影机对等式 (P2P) 连结可用远距离光纤延伸线与 IEEE1394b 兼容	USB2.0的优点大部份现有计算机都会备有 USB2.0 接口
IEEE1394a火线的缺点不是所有计算机都会备有火线接口加装火线适配卡	USB2.0的缺点典型频宽为 150 到 200Mbps 理论频宽 480Mbps 不保证频宽电源提供大 2.5W 传输线长 10m 主仆式 (Master to slave) 连结，没有对等式 (P2P) 连结没有升级计划

注：USB ( 万用串行总线)的英文全名是 Universal SerialBus。
对等式 Peer-to-Peer (P2P)技术能让使用者「直接互相分享」。

1394a火线是当今较强的解决方案，因为它可提供快捷的传输速度以及足够的电源，适合
ProgRes 专业CCD 摄影机应用。

下一代的火线拥有更快的传输速度：1394b 将拥有 800Mbps的频宽。

CCD 与 CMOS影像感光组件之特点与效能比较

特点	CCD	CMOS
画素输出讯号	电子封包	电压
芯片输出讯号	电压 (模拟)	位 (数字)
相机输出讯号	位 (数字)	位 (数字)
充填因子 (Fill factor)	高	中
系统噪声	低	中
系统复杂性	高	低
感光组件复杂性	低	高
相对的系统价格	较高	较低
效能	CCD	CMOS
响应度 (responsitivity)	中	稍好
动态范围	高	中
一致性	高	低至中
统一快门 (unifromshuttering)	快，普通	拙劣的
速度	中至高	较高
窗口变化 (windowing)	有限	广泛
抗模糊 (anti-blooming)	高至无	高

注：CCD 是Charge-Coupled Device 的简称，是电荷藕合组件，也称为"数字摄影头"或"数字摄影机"。
CMOS 是 Complementary Metal-Oxide Semiconductor的简称，是互补性氧化金属半导体。
提高 Fill Factor (单一画素中可吸收光的面积对整个画素的比例)，可有效做到提升敏感度、放大面积
(全片幅) 和降低噪声的影响。
响应度 (responsitivity) 为感光组件每单位光的响应。

ProgRes 制冷 (散热) - cooledCCD

适当的排列内建零组件。
- "两块电路板" 解决方案。
- 适当的相机组装。
- 制冷组件、风扇及金属外壳。
内建零组件。
- 可感测热电。
- 高品质。
- 有利的尺寸 (零组件并非一定要用到极限)。
- 电源管理。
相机内部电源管理。
- 没有产生的热能不需排出。
整个感光面积都拥有一致情况。
- 对称的电路板提供良好数据再现性。
稳定的制冷。
- 撷取的影像可再现。
- 短时间与长时间曝光都稳定。

模拟增益 (AnalogueGain)

模拟增益*多增加八倍的敏感度。
短时间曝光也行 (萤光及暗视野)。

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IEEE1394a火线的优点保证频宽 400Mbps，其中之 320Mbps 可用作数据传输电源提供可达 8W 电压范围为 8 到 32V 只需一条传输线可同时装置多台摄影机对等式 (P2P) 连结可用远距离光纤延伸线与 IEEE1394b 兼容	USB2.0的优点大部份现有计算机都会备有 USB2.0 接口
IEEE1394a火线的缺点不是所有计算机都会备有火线接口加装火线适配卡	USB2.0的缺点典型频宽为 150 到 200Mbps 理论频宽 480Mbps 不保证频宽电源提供大 2.5W 传输线长 10m 主仆式 (Master to slave) 连结，没有对等式 (P2P) 连结没有升级计划