㈠ CCD是啥意思 干什麼用的
CCD,英文全稱:Charge-coupled Device,中文全稱:電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像感測器。
CCD是一種半導體器件,能夠把光學影像轉化為數字信號。 CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數越多,其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用就像膠片一樣,但它是把圖像像素轉換成數字信號。CCD上有許多排列整齊的電容,能感應光線,並將影像轉變成數字信號。經由外部電路的控制,每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。CCD廣泛應用在數位攝影、天文學,尤其是光學遙測技術、光學與頻譜望遠鏡,和高速攝影技術如Lucky imaging。CCD在攝像機、數碼相機和掃描儀中應用廣泛,只不過攝像機中使用的是點陣CCD,即包括x、y兩個方向用於攝取平面圖像,而掃描儀中使用的是線性CCD,它只有x一個方向,y方向掃描由掃描儀的機械裝置來完成。
㈡ CCD圖像感測器的發明
伴隨著數碼相機、帶有攝像頭的手機等電子設備風靡全球,人類已經進入了全民數碼影像的時代,每一個人都可以隨時、隨地、隨意地用影像記錄每一瞬間。帶領我們進入如此五彩斑斕世界的,就是美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯發明的CCD(電荷耦合器件)圖像感測器。
百多年來,伴隨著暗箱、鏡頭和感光材料製作不斷取得突破,以及精密機械、化學技術的發展,照相機的功能越來越強大,使用越來越方便。但是,直到幾十年前,人們依然只能將影像記錄在膠片上。拍攝影像慢慢普及,但即時欣賞、分享、傳遞影像還非常困難。1969年,博伊爾和史密斯極富創意地發明了一種半導體裝置,可以把光學影像轉化為數字信號,這一裝置,就是CCD圖像感測器。
㈢ 關於CCD技術的書
CCD是CCD數碼相機的核心零件,了解CCD技術的發展歷史有助於我們加深對數碼相機的認識,對於提高我們的拍攝技術和選購到一款性價比高的數碼相機有著重要的意義。
由於索尼和富士的CCD做得較為出色,所以,我們這里著重介紹一下它們的CCD技術發展歷程。如果你是IT從業者或是IT廠商老總,看完之後就要好好反醒一下自己應該向日本的IT企業學點什麼?為什麼現在的索尼迷、富士迷那麼的多?這僅僅是因為他們的市場做得好?銷售渠道做得好嗎?學學人家的踏實作風、人家的戰略目光、人家艱苦奮斗的精神吧!
注意:本文對數碼相機和數碼攝像機使用高手或與該領域相關的專業人士的參考作用較大。
一、索尼CCD技術發展歷程
由於CCD的生產工藝復雜,因此至今為止,世界上只有索尼、富士、柯達、菲利蒲、松下和夏普6家廠商可以批量生產,而其中最主要的供商是索尼。索尼是一間最早從事CCD製造的廠商,從70年代就開始研發CCD了,它從開始生產CCD至今累積計算,生產量已超越了1億片以上,以50%的市場佔有率成為CCD市場領導廠商。下面是索尼CCD技術發展簡史。
1969年,美國的貝爾電話研究所發明了CCD。它是一個將「光」的信息轉換成「電」的信息的魔術師。當時的索尼公司開發團隊中,有一個叫越智成之的年輕人對 CCD非常感興趣,開始了對CCD的研究。但是由於這項研究距離商品化還遙遙無期,所以越智成之只能默默地獨自進行研究。1973年,一個獨具慧眼的經營者——時任索尼公司副社長的岩間發現了越智的研究,非常興奮地說道:「這才應該是由索尼半導體部門完成的課題!好,我們就培育這棵苗!」當時的越智僅僅實現了用64像素畫了一個粗糙的「S」。然而,岩間撂了一句讓越智大惑不解的話:「用CCD造攝像機。我們的對手不是電器廠商,而是膠片廠商伊斯特曼·柯達!」當時的索尼和柯達可以說是風馬牛不相及,為什麼對手會是柯達?時間過去了近40年後的今天,當索尼推出使用800萬像素的F828數碼相機步入市場的時候,謎底終於揭穿了,岩間說的是「要以超過柯達的膠卷照片的圖像質量為目標搞CCD開發!」
岩間是那種有遠見的經營者,索尼開始引進晶體管時,站在第一線指揮的就是岩間,他親自到美國考察,從美國不斷地發回技術報告,靠著這些報告,索尼前身的東京通信工業生產出了晶體管,成長為世界一流的半導體廠家。當時,CCD只是實驗室里的東西,誰也沒有想到它能成為商品。因為按照當時的技術水平,人們普遍認為:運用大規模的集成電路技術、完美無缺地生產在一個集成塊上具有10萬元件以上的CCD,幾乎是不可能的。一般的企業在搞清這個情況以後就從研究中撤了下來。但岩間卻不這么認為,他的結論是:「正因為機會誰都沒有動手搞,我們才要搞!」
這在當時是一種邊沿的研究,溫吞水的努力是難以奏效的。而且,這還是一項很費錢的研究,據說從開發階段直到實現商品化,索尼花在CCD上的錢高達200億日元。項目研究雖然只花了30億日元,但因為CCD的加工製造需要大量專有技術,實現大量生產時的技術積累過程難度最大,所以這方面投下了170億日元。因此,這個項目如果沒有優秀的經營者的支持根本辦不到。岩間曾任索尼的美國分社長,回到日本索尼以後擔任副社長兼索尼中央研究所的所長。據索尼開發團隊帶頭人木原的回憶:「回國最初,岩間視察了中央研究所的全體,隨著時間的過去,他的關心逐漸移到了CCD開發方面。大家注意到他一天之中有一半是在從事CCD研究的越智成之身旁度過的。到了1973年11月,CCD終於立了項,成立了以越智為中心的開發團隊。」
在全公司的支援下,開發團隊克服重重困難,終於在1978年3月製造出了被人認為「不可能的」、在一片電路板上裝有11萬個元件的集成塊。以後,又花了2年的歲月去提高圖像質量,終於造出了世界上第一個CCD彩色攝像機。在這個基礎上再改進,首次實現了CCD攝像機的商品化。當時,CCD的成品率非常低,每100個裡面才有一個合格的,生產線全開工運轉一周也只能生產一塊。有人開玩笑說:這哪裡是合格率,這簡直就是發生率!索尼接到全日空13台CCD攝像機的訂單,其中用的CCD集成塊的生產足足花了一年。
1980年1月,升任社長的岩間又給了開發團隊新的目標:「開發使用CCD技術的錄像錄音一體化的攝像機」。又是苦鬥,經過了公布樣品、統一規格、CCD攝像機開發團隊和普通攝像機開發團隊的攜手大奮戰,1985年終於誕生了第一部8毫米攝像機「CCD-V8」。從開始著手CCD的研究,直到生產出第一台8毫米CCD攝像機,已經經歷了15年的歲月了。
從CCD開發到數碼攝像機的商品化,僅僅是一個開端。真正實現與光學相機相匹敵的圖像質量,還有很長的路要走。數碼相機上最初使用的CCD雖然是將錄像機專用品轉用的,但是很快在數碼相機專用CCD方面出現了「像素競爭」,靜止畫面用CCD質量迅速地提高了。
以下是索尼公司進入80年代後,以年代為順序,在CCD感測器技術方面的發展簡介:
1、HAD感測器(80年代初期)
HAD(HOLE-ACCUMULATION DIODE)感測器是在N型基板,P型,N+2極體的表面上,加上正孔蓄積層,這是SONY獨特的構造。由於設計了這層正孔蓄積層,可以使感測器表面常有的暗電流問題獲得解決。另外,在N型基板上設計電子可通過的垂直型隧道,使得開口率提高,換句換說,也提高了感度。在80年代初期,索尼將其領先使用在INTERLINE方式的可變速電子快門產品中,即使在拍攝移動快速的物體也可獲得清晰的圖像。
2、ON-CHIP MICRO LENS(80年代後期)
80年代後期,因為CCD中每一像素的縮小,將使得受光面積減少,感度也將變低。為改善這個問題,索尼在每一感光二極體前裝上經特別製造的微小鏡片,這種鏡片可增大CCD的感光面積,因此,使用該微小鏡片後,感光面積不再因為感測器的開口面積而決定,而是以該微小鏡片的表面積來決定。所以在規格上提高了開口率,也使感亮度因此大幅提升。
3、SUPER HAD CCD(90年代中期)
進入90年代中期後,CCD技術得到了迅猛發展,同時,CCD的單位面積也越來越小,受CCD面積限制,索尼1989年開發的微小鏡片技術已經無法再提升CCD的感亮度了,而如果將CCD組件內部放大器的放大倍率提升,將會使雜訊同時提高,成像質量就會受到較大的影響。為了解決這一問題,索尼將以前在CCD上使用的微小鏡片的技術進行了改良,提升光利用率,開發將鏡片的形狀最優化技術,即索尼 SUPER HAD CCD技術。這一技術的改進使索尼CCD在感覺性能方面得到了進一步的提升。
4、NEW STRUCTURE CCD(1998年)
在攝影機光學鏡頭的光圈F值不斷的提升下,進入到攝影機內的斜光就越來越多,但更多的鈄光並不能百分百地入射到CCD感測器上,從而使CCD的感光度受到限制。在1998年時,索尼公司就注意到這一問題對成像質量所帶來的負面效果,並進行了技術公關。為改善這個問題,他們將彩色濾光片和遮光膜之間再加上一層內部的鏡片。加上這層鏡片後可以改善內部的光路,使斜光也可以完全地被聚焦到CCD感光器上,而且同時將硅基板和電極間的絕緣層薄膜化,讓會造成垂直CCD畫面雜訊的訊號不會進入,使SMEAR特性改善。
5、EXVIEW HAD CCD(1999年)
比可視光波長更長的紅外線光,會在半導體硅晶元內做光電變換。可是至當前為止,CCD無法將這些光電變換後的電荷,以有效的方法收集到感測器內。為此,索尼在1999年新開發的「EXVIEW HAD CCD」技術就可以將以前未能有效利用的近紅外線光,有效轉換成為映像資料而用。使得可視光范圍擴充到紅外線,讓感亮度能大幅提高。利用「EXVIEW HAD CCD」組件時,在黑暗的環境下也可得到高亮度的照片。而且之前在硅晶板深層中做的光電變換時,會漏出到垂直CCD部分的SMEAR成分,也可被收集到感測器內,所以影響畫質的雜訊也會大幅降低。
從開始生產CCD累積計算,索尼的生產量已超越了1億個以上。未來索尼公司將積極降低產品消耗電力,減少驅動電路復雜度,減少IC PIN腳數以及減輕電子產品對地球生態環境負擔為目標,研發設計新型的CCD組件。在CCD的應用越來越多樣化的趨勢下,加強CCD的小型化及高像素化的基本特性,以提供更有魅力的高附加價值的產品來滿足用戶的要求。
6、四色濾光技術(2003年7月)
2003年7月16日,Sony公司正式宣布將會在自己全新的消費級CCD產品上採用全新的四色濾光技術,現在,Sony高達800萬像素的F828數碼相機產品就是採用了此類全新CCD設計生產的。
我們知道,傳統的感光無非紅綠藍RGB三色,數碼相機所應用的CCD/CMOS感光單元是採用彩色濾光片原理,每個像素各感應不同的顏色,然後再將這些顏色重新組合成一個有效像素。而全新的四色濾游標准則被稱為RGBE,相對RGB而言,全新的E被Sony認為是一種亮藍色標准,這里的E就是英文祖母綠單詞Emerald的縮寫(看上去應該算是青綠色)。Sony認為全新的四色濾光技術將會更加接近於人眼自然色彩識別標准,從而能夠達到更為真實的色彩還原標准,在RGBE技術發布的同時,Sony也同期公布了一種全新的圖像處理模塊以配合全新的四色濾光CCD模塊。配合全新的RGBE技術和全新的圖像處理模塊,新一代的RGBE CCD模塊可以將數碼相機在色彩還原上的錯誤降低至少一半,而數碼相機在藍綠、紅色方面的還原生成效果也將同時得到加強。另外,全新的圖像處理單元也會在能耗方面作相應的優化,相對從前配合RGB技術所採用的圖像處理模塊可以節省至少30%的能耗,當然全新的圖像處理單元更會有效提升數碼相機的拍攝速度和回放速度,Sony認為整個全新的RGBE模塊設計將整體提升現有數碼相機產品的性能表現。
二、富士超級CCD的發展歷程
富士雖然沒有索尼那麼雄厚的CCD研發實力,其CCD的研發歷程也沒索尼長,但它的超級CCD卻有著非常獨特之處。
富士的超級CCD(Super CCD)技術發展於1999年。直至今天為止,市面上大多數的數碼相機採用的都是矩陣式CCD做感測器,這種CCD的缺點是像素與CCD的面積產生了矛盾,因為要提高影像質量就必須增加CCD的像素,因此在CCD尺寸一定的情況下,增加像素就意味著要縮小像素中的光電二極體。我們知道單位像素的面積越小,其感光性能越低,信噪比越低,動態范圍越窄,因此這種方法不能無限制地增大解析度,所以,如果不增加CCD面積而一味地提高解析度,只會引起圖像質量的惡化。但如果在增加CCD像素的同時想維持現有的圖像質量,就必須在至少維持單位像素麵積不減小的基礎上增大CCD的總面積。而直至今天為止,更大尺寸CCD加工製造都還比較困難,成品率也比較低,因此成本也一直降不下來,這一矛盾對於CCD而言是難以克服的。在1999年時,富士公司就注意到了這一點,為了解決這一問題,他們研製出了第一代超級CCD。超級CCD採用八角形的光電二極體和蜂窩狀的像素排列,這樣就大大改善了每個像素單元中的光電二極體的空間有效性。其像素按45度角排列為蜂窩狀後,控制信號通路被取消,節省下的空間使光電二極體得以增大,而八角形的光電二極體因更接近微透鏡的圓形,從而可以比矩形光電二極體更有效的吸收光。光電二極體的加大和光吸收效率的提高使每個像素的吸收電荷增加,從而提高了CCD的感光度和信噪比,因此,相對於有同樣數量像素的傳統CCD而言,它有更高的靈敏度、更高的信號雜訊比和更廣泛的動態范圍;
2001年,第一代超級CCD榮獲了授予CCD的固體攝像元件優秀研究成果的 「沃爾特.科索諾基獎」;
第二代超級CCD誕生於2001年。它的像素數比第一代超級CCD提高了很多,噪音也大大降低,拍出的圖像銳度更高。這項技術獲得到了很高的評價,在圖像品質和細節方面做出了突破;
第三代超級CCD誕生於2002年,它以實現ISO1600和以30幅每秒的速率拍攝VGA電影為特徵,採用了新的圖像處理演算法和晶元技術;
第四代超級CCD誕生於2003年。2003年年初,在英國,富士在舉辦的一次新聞發布會上發布了有關Super CCD SR/HR技術的內容,這也是Super CCD技術的第四代衍生產物。在2003年3月初,在美國拉斯維加斯舉辦的PMA 2003年的展會中,富士公司則展示了其應用第四代Super CCD技術的數碼相機—Finepix F700。它的問世宣布了富士的第四代Super CCD技術正式進入普及應用階段。
全新的Super CCD SR技術的SR含義在於「Super Dynamic Range」,這種技術可以在現有的傳統CCD技術上提升兩倍甚至更高的動態延伸效果,Super CCD SR的概念是在CCD感測器的表面每個微透鏡上都帶有兩個光敏二極體,其中一個負責捕捉較為敏感的黑色以及正常光線標准下的信號,而另一個則負責捕捉亮度更高的區域部分信號,兩個光敏二極體分別捕捉的光信號再通過相機合成為一張完整的照片,從而提供了超越普通CCD多達二檔光圈的驚人動態響應。
Super CCD SR技術將CCD的動態范圍擴展到了接近普通傳統負片膠卷的水平,意味著裝備富士Super CCD SR技術的數碼相機按光線極弱或極強的環境下都可以拍攝到清晰的畫面。富士認為現有的負片技術是由多層不同標准感光實現的,並且還能夠提供非常廣的動態延伸范圍,而Super CCD SR技術也正是針對這樣的效果進行設計的,並且效仿負片的感光方式通過兩個光敏二極體提供不同的感游標准。
富士的Super CCD技術從誕生到現在一直都是褒貶不一的,實際一點地說Super CCD能夠實現成像像素的有效提高,但是在細節表現和成像效果上一直遭到專業眼光的懷疑和貶低。富士全新的Super CCD SR技術在很大一方面就是針對現有的Super CCD技術進行的修正和補充,有效提高成像像素的同時在細節和成像質量上加以優化,這樣才能真正滿足消費者日以挑剔的需求。
㈣ 數碼相機CCD的作用是什麼
Charge
Coupled
Device
(CCD)
電荷耦合器件。CCD是一種半導體裝置,能夠把光學影像轉化為數字信號。
CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數越多,其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用就像膠片一樣,但它是把圖像像素轉換成數字信號。
簡單地說,就是把光學影像,轉化成數字信號。
㈤ 在數碼相機中CCD的作用是什麼
CCD是英文Charge Coupled Device即電荷耦合器件的縮寫,它是一種特殊半導體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個感光元件叫一個像素。CCD在數碼照相機和攝像機里是一個極其重要的部件,它起到將光線轉換成電信號的作用,類似於人的眼睛,因此其性能的好壞直接影響到攝像機的性能。
(
1)感光器件是數碼相機的心臟(核心成像部件),包括CCD和CMOS。目前數碼相機廣泛使用的是CCD(電荷藕合)元件。
(2)對於數碼相機來說,影響感光器件成像的因素主要有兩個方面:一是感光器件的面積;二是感光器件的色彩深度。
(3)感光器件面積越大,在相同條件下,捕獲的光子越多,感光性能越好,就能記錄更多的圖像細節,並且各像素間的干擾也小,信噪比就越低,成像質量就越好了。
(4)CCD的尺寸,說的其實就是感光器件的面積。因而在相同條件下,要選擇CCD尺寸大的。
(5)除了面積之外,感光器件還有一個重要指標,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二進制數字來記錄三種原色。非專業型數碼相機的感光器件一般是24位的,高檔點的是30位。
㈥ CCD是什麼東西有什麼用途那些設備上會有
CCD,英文全稱:Charge-coupled
Device,中文全稱:電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像感測器。CCD是一種半導體器件,能夠把光學影像轉化為數字信號。
CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數越多,其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用就像膠片一樣,但它是把圖像像素轉換成數字信號。CCD上有許多排列整齊的電容,能感應光線,並將影像轉變成數字信號。經由外部電路的控制,每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。
其實就是數碼相機感光元件的一種~原來的相機用膠卷感光,而數碼相機里,用CCD或CMOS替代膠卷,平時說的多少萬像素,指的就是它有多少萬~
㈦ CCD是什麼意思
CCD,中文全稱:電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像感測器,也叫圖像控制器。CCD是一種半導體器件,能夠把光學影像轉化為電信號。
CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。CCD在攝像機里是一個極其重要的部件,它起到將光線轉換成電信號的作用,類似於人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機的性能。CCD的作用就像膠片一樣,但它是把光信號轉換成電荷信號。CCD上有許多排列整齊的光電二極體,能感應光線,並將光信號轉變成電信號,經外部采樣放大及模數轉換電路轉換成數字圖像信號。
(7)CCD發明意義擴展閱讀:
CCD圖像感測器可直接將光學信號轉換為模擬電流信號,電流信號經過放大和模數轉換,實現圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復現。其顯著特點是:
1、體積小重量輕。
2、功耗小,工作電壓低,抗沖擊與震動,性能穩定,壽命長。
3、靈敏度高,雜訊低,動態范圍大。
4、響應速度快,有自掃描功能,圖像畸變小,無殘像。
5、應用超大規模集成電路工藝技術生產,像素集成度高,尺寸精確,商品化生產成本低。
應用領域有軍事領域、攝像領域、生產自動化、光學信息處理等領域。
參考資料:
網路:CCD
㈧ 攝像機的CCD是什麼意思有什麼作用
CCD,就是說相機裡面的感光器件,這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積越大,也即CCD/CMOS面積越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。CCD/CMOS是數碼相機用來感光成像的部件,相當於光學傳統相機中的膠卷。
CCD上感光組件的表面具有儲存電荷的能力,並以矩陣的方式排列。當其表面感受到光線時,會將電荷反應在組件上,整個CCD上的所有感光組件所產生的信號,就構成了一個完整的畫面。
如果分解CCD,你會發現CCD的結構為三層,第一層是「微型鏡頭」,第二層是「分色濾色片」以及第三層「感光層」。
第一層「微型鏡頭」
我們知道,數碼相機成像的關鍵是在於其感光層,為了擴展CCD的採光率,必須擴展單一像素的受光面積。但是提高採光率的辦法也容易使畫質下降。這一層「微型鏡頭」就等於在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因為感測器的開口面積而決定,而改由微型鏡片的表面積來決定。
第二層是「分色濾色片」
CCD的第二層是「分色濾色片」,目前有兩種分色方式,一是RGB原色分色法,另一個則是CMYK補色分色法這兩種方法各有優缺點。首先,我們先了解一下兩種分色法的概念,RGB即三原色分色法,幾乎所有人類眼鏡可以識別的顏色,都可以通過紅、綠和藍來組成,而RGB三個字母分別就是Red, Green和Blue,這說明RGB分色法是通過這三個通道的顏色調節而成。再說CMYK,這是由四個通道的顏色配合而成,他們分別是青(C)、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業中,CMYK更為適用,但其調節出來的顏色不及RGB的多。
原色CCD的優勢在於畫質銳利,色彩真實,但缺點則是雜訊問題。因此,大家可以注意,一般採用原色CCD的數碼相機,在ISO感光度上多半不會超過400。相對的,補色CCD多了一個Y黃色濾色器,在色彩的分辨上比較仔細,但卻犧牲了部分影像的解析度,而在ISO值上,補色CCD可以容忍較高的感光度,一般都可設定在800以上
第三層:感光層
CCD的第三層是「感光片」,這層主要是負責將穿過濾色層的光源轉換成電子信號,並將信號傳送到影像處理晶元,將影像還原。
傳統的照相機膠捲尺寸為35mm,35mm為膠卷的寬度(包括齒孔部分),35mm膠卷的感光面積為36 x 24mm。換算到數碼相機,對角長度約接近35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在單反數碼相機中,很多都擁有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面積達到23.7 x 15.6,比起消費級數碼相機要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸為36 x 24mm,達到了35mm的面積,所以成像也相對較好。
現在市面上的消費級數碼相機主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。CCD/CMOS尺寸越大,感光面積越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300萬像素相機效果通常好於1/2.7英寸的400萬像素相機(後者的感光面積只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,但這也會導致單個像素的感光面積縮小,有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同時想維持現有的圖像質量,就必須在至少維持單個像素麵積不減小的基礎上增大CCD/CMOS的總面積。目前更大尺寸CCD/CMOS加工製造比較困難,成本也非常高。因此,CCD/CMOS尺寸較大的數碼相機,價格也較高。感光器件的大小直接影響數碼相機的體積重量。超薄、超輕的數碼相機一般CCD/CMOS尺寸也小,而越專業的數碼相機,CCD/CMOS尺寸也越大。
㈨ 為什麼說ccd的發明是光電成像器件領域的一次革命
20世紀70年代以來迅速發展起來的電荷耦合器件(CCD)是應用最廣的固體成像器件。結構是硅單晶襯底上生長一層厚度約100納米的二氧化硅,上面沉積金屬電極及輸入和輸出端。
CCD的優點是將光電轉換及信號的存取集中在一個支撐件上,體積小巧,工作可靠,且具有大動態范圍、高靈敏度、低雜訊。是光電成像器件領域的一次革命。
帶像增強器CCD(ICCD)器件及背照式CCD(EBCCD)等,更是實現了以小型化裝置對微弱光成像的功能。