工业CCD是电荷耦合器件的简称，是一部半导体设备，用来通过把光转化为电信号读取图像。CCD同时支持模拟和数字数据，并由于它的高速接入和小巧的尺寸被广泛用在相机的接收光部件上。

CCD的像素能表现为总像素，实际像和计划素和有效像素。

总像素：CCD是由代表亮度和颜色基本元素的像素组成的，但没有输出实际的图像。总像素是指包括实际和有效像素的所有像素。

实际像素：彩色CCD通过比较一个像素和周围其它像素判断颜色。CCD由代表颜色基本元素的像素组成，尽管不输出图像。作为颜色基本元素使用的像素也就是实际像素。

有效像素：即像素被用来输出实际图像
 

一、CCD的工作原理

CCD是一部半导体设备，能将通过镜头进入的光线转化为数码数据并输出形成最终图像的数据。就像CPU和DRAM，CCD被排列在硅片上。光电二极管被排列在表面上，光电二极管的数量代表了总像素。当光线照射在CCD上时，CCD能把电子和空穴全部转化为电信号，并通过转移电极转化的电荷把电信号作为数据读取。

由于光电二极管不能检测精确的颜色，颜色信息通过与滤色镜或棱镜结合被再现。颜色信息能通过使用红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)基色滤色镜的基色模式或者通过使用蓝绿色(C)，紫红色(M)，黄色(Y)，绿色(G)的四色滤色镜经过计算创建图像的补色滤色镜模式获得。

总之，基色模式创建的图像比较暗，但是由于它更高的色彩饱和度表现出更精确的颜色。这个特点即高度的色彩再现能力。
 

二、CCD和滤色镜的工作原理示意图

 

三、数码图像的再现

数码显微镜能把通过镜头聚焦的图像由使用基色滤色镜的彩色CCD转化成数码信号。

四、数码图像再现的工作原理示意图

 

光电传感器可检测特定位置上是否存在特定大小的目标物。但是，单个传感器无法有效地进行更复杂的应用，例如，检测不同位置上的目标物、检测并测量不同形状的目标物或进行全面的位置和大小测量。CCD 是数十万甚至数百万个传感器的集合，可实现单个传感器很难进行的应用。

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