CCD图像传感器的基础:光强基准与测量方法解析

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"《CCD/CMOS图像传感器基础与应用》是由日本的米本和也撰写,陈榕庭和彭美桂翻译,崔凯校订的一本专业书籍,主要探讨了CCD和CMOS图像传感器的基础知识和技术应用。书中详细介绍了这两种传感器的工作原理、构造、特性以及它们在不同领域的应用。" 在光学测量中,光强度的基准是衡量光照的重要标准。光的强度可以分为发光强度(亮度)和受光强度(照度)。发光强度用于描述物体自身发出的光亮,通常用亮度表示;受光强度则指物体接收到光线后的反射光亮,用照度表示。在测量这些强度时,有两种基本方法:一是通过测量物体发光或反射的光能量,如辐射剂量(单位为W或J);二是考虑人眼对可见光的感知,使用心理物理量,如流明、勒克斯或坎德拉等。 光的分光是指分析光的波长分布,这有助于理解光源的特性。光的光谱可以是单一波长,也可以是具有连续光谱的不同色温分布。在测量CCD图像传感器的性能时,会使用到这些概念,例如通过单一波长的光测量辐射照度和光电流,或者使用特定色温的光源测量照度和信号电压,以此来确定传感器的感光度。 CCD图像传感器是光学测量中常用的设备,它能将接收到的光信号转化为电信号。光电流是通过测定从光电二极管转移至FD的信号电荷来计算的,而信号电压则是直接测量传感器信号输出端的电压。这两种方法对于评估传感器的性能,尤其是量子效率,至关重要。 在实际应用中,感光度的测量方法可以分为两类:一是使用单一波长的光测量辐射照度和光电流,由此计算出感光度;二是使用特定色温的光源来测量照度和信号电压,从而得出感光度。这些方法提供了评估CCD图像传感器对不同波长光响应的能力,也就是光谱感光度特性。 此外,随着科技的发展,CCD和CMOS图像传感器不仅在传统的数字相机和摄像机中得到应用,还广泛应用于手机、个人电脑和PDA等小型设备。书中详细阐述了这两种传感器的基本工作原理、构造、特性,以及与片上系统集成的相关技术,对于相关领域的工程技术人员、研究人员和学生来说是一本重要的参考资料。