CCD与CIS接触式图像传感器.doc

CCD技术CCD是英文Charge Coupled Device的缩写，中文译名即“电荷耦合器件”。从功能上看，它负责将镜头传来的光信号转换为电信号，类似于普通光学相机的胶片。CCD光电转换是通过CCD上面布满的许多感光点（MOS电容）来实现的。一张图片，就是通过这一个个的感光点来描述其色彩、亮度与灰度的。对CCD感光点，我们通常的另一种描述是“像素”。理论上，像素越多，获取影像时就能使影像分得更精细，对影像的描述也会更精细。也就是说，要提高影像的分辨率，最直接的方式就是提高像素个数，即CCD感光点的个数。电荷耦合器件（CCD）将接收到的光投射到感光系统中，感光系统的硅材料表面部分被分割成若干个正方形感光单元，感光单元间的间距是几微米（以5.25微米为例）。扫描仪对图像画面进行文档扫描时，线性CCD将扫描图像分割成一条线，该线上排列着5000个感光单元（或称为像素）；对图像进行彩色扫描时，线性CCD将扫描图像分割成3到4条平行线，每条平行线都配有不同颜色的滤色装置。几何精度规格对CCD扫描仪的作用。想要得到一个400dpi光学分辨率的扫描仪，生产者需要设计一套光学系统能够将1英寸原稿的square pixel反射到5.25m square pixel的图像传感器中这之间的比例是121。处理这些需要一系列的透镜准确的将颜色分离成相应的单色信息。然而透镜和反射镜的使用会产生一些色彩偏差和光学像差，偏差的大小是由透镜和反射镜的性能以及生产者所提供关键组成部件的质量决定的。CCD大幅面扫描仪的生产者还需要设计一套光源系统，通常情况下是利用一个到两个冷光源。厂家所提供光源设备的性能越高，用户处理CCD的输出效果越强，从而CCD扫描仪越能最优化的完成色域和景深。在感光系统中颜色的种类是由“白色”光源与滤色装置的相互作用决定的。（光源的颜色和滤色装置的性能都取决于厂家的选料）。冷光源的是使用意味着在使用前先进行预热是非常有必要的，通过加热荧光器来稳定光源。因此CCD扫描仪要达到非常理想的效果就需要根据色温经常进行必要的校准。CIS技术CIS是英文ContactImageSensor的缩写，中文译名即“接触式图像传感器”。CIS是由光源系统和感光系统的单件构成的集成模块。感光系统的硅材料表面部分被分割成能分若干个正方形感光单元（以5000个图像单元为例），每个感光单元的大小取决于每英寸单元数量，英寸单元数量又取决于扫描分辨率（CIS 400dpi分辨率的扫描仪，它的图像单元间距是1英寸）。光学系统是一个条形的透镜列阵它直接将扫描原稿表面投射到硅材料表面，以11的比例对原稿进行扫描，从而没有放大或缩小原稿，因此就节省能源和几何精度而言能够更好的重现原稿。LED（发光二级管）发出的光源一次直接将光照射到原稿上。三种颜色发光二极管（红、绿、蓝）通过快速的切换发光提供扫描所需要的三原色。值得注意的是在光学系统和感光系统中没有滤色装置， CIS扫描仪的色彩范围是由每组发光二极管的光谱决定，而不像CCD扫描仪是通过滤色装置来处理的。由于滤色技术要比发光二极管技术先进的多，因此CIS扫描仪在色彩范围上也就不如CCD扫描仪好。然而，快速的切换发光二极管是不需要预热的，因此CIS扫描仪能够立即通电使用。更进一步说，发光二极管的光源非常的稳定因此CIS扫描仪不需要频繁的进行校准。总之CCD扫描技术由于采用光学成像器件，扫描出的图像色彩与亮度都非常均匀，而且由于采用高亮度光源，色彩分辨率出色。CIS技术使用的是大面积感光器件，在目前还很难保证扫描的均匀度，而且由于使用的是亮度较低的二极管发光器件，所以C