CCD是 电荷耦合器件(Charge - Coupled Device)的简称。它是一种半导体光电器件,能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移,也可将存储之电荷取出使电压发生变化。光电效应能使此种元件表面产生电荷,从而组成数位影像。CCD工作原理是当光线照射到CCD的感光区域时,光子的能量会使硅晶体产生电子 - 空穴对,这些电荷会被收集并存储在MOS电容中,然后通过外部电路的控制,每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容,最终将光信号转变为数字信号,记录在存储介质上。
CCD广泛应用于数码摄影、天文学、光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高速摄影技术等领域。它具有量子效率高、动态范围大、线性好等优点。根据不同的应用需求和场景,CCD的尺寸和性能也有所不同,例如,彩色摄像头通常使用三片CCD分别感测红、绿、蓝三种信号,以提高色彩还原度和图像分辨率。