CCD,英文全稱:Charge-coupled Device,中文全稱:電荷耦合元件??梢苑Q為CCD圖像傳感器,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,其提供的畫面分辨率也就越高。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管,能感應光線,并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。
CCD廣泛應用在光學技術之中,CCD在掃描儀、數碼相機和攝像機中應用廣泛,只不過攝像機中使用的是矩陣式CCD,即包括x、y兩個方向用于攝取平面圖像,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。
那么為什么掃描儀,特別是書刊掃描儀中要采用線性CCD呢?
上圖所示,左圖為線性掃描儀鏡頭,右圖為矩陣式數碼鏡頭。 舉個例子,我們在照相時都要對準焦距,人物才會照得清晰,也就是說數碼鏡頭在采集影像時只有鏡頭的中間部分是有效使用的。矩陣式CCD應用于掃描儀的弊端就在于,矩陣式CCD是面性掃描,需要聚焦的面積較大,可能造成圖像邊界掃描不清楚、色差或在拐角處發生幾何畸變等等,而線性CCD,我們都知道是一條線,鏡頭只要對準這條線聚焦就可以了,相對矩陣式CCD要清晰很多,圖像質量要優于矩陣式CCD。
另外,矩陣型CCD傳感器組件使用的是由非常小的像素所組成的面性CCD。目前矩陣型CCD傳感器均由2個綠色、1個紅色和1個藍色的像素按4倍規則排列在一個標準的拜耳濾片上。采用這樣制作工藝,在采集影像時減少了2倍綠色通道和4倍紅色、藍色的通道,因此相對于線性CCD傳感器來說,矩陣型CCD最大的缺點就是會產生相當多的噪點,且采集的色彩不準確。這些矩陣型CCD圖像傳感器并不適合于掃描儀,因為它所擅長的僅僅是拍照而非掃描。
上面的圖表顯示了矩陣型CCD傳感器是如何生成的。 矩陣型CCD傳感器的設計初衷不是為了替代掃描儀設計的,而是為在不同遠近位置的目標上根據焦距的不同獲得不同的圖像設計的。所以矩陣式CCD更適合于攝像機等等。在世界上最先進的掃描儀領域里應用最高科技的還是線性CCD。
賽數ZETA書刊掃描儀
賽數書刊掃描儀應用的恰恰就是線性CCD。屢獲歐洲大獎的賽數zeta書刊掃描儀(2012年紅點設計大獎,2013Initiative Mittelstand’s IT創新獎、2013年特別推薦獎)更是讓人愛不釋手。全世界頂尖的圖書館高校、檔案館等都擁有賽數書刊掃描儀。