CCD 是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CCD 上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel）。一塊 CCD 上包含的像素?cái)?shù)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，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD 上有許多排列整齊的電容 能感應(yīng)光線 并將影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)由外部電路的控制個(gè)小電容能將其所帶的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。CCD 廣泛應(yīng)用在數(shù)位攝影、天文學(xué)尤其是光學(xué)遙測(cè)技術(shù)、光學(xué)與頻譜望遠(yuǎn)鏡 和高速攝影技術(shù)如 Lucky imaging。CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛。

　　CCD 功能特性

　　CCD 圖像傳感器可直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào) 實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。其顯著特點(diǎn)是：1.體積小重量輕；2.功耗小 工作電壓低 抗沖擊與震動(dòng) 性能穩(wěn)定 壽命長(zhǎng)；3.靈敏度高 噪聲低 動(dòng)態(tài)范圍大；4.響應(yīng)速度快有自掃描功能 圖像畸變小 無殘像；5.應(yīng)用超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)生產(chǎn) 像素集成度高 尺寸精確 商 化生產(chǎn)成本低。因此 許多采用光學(xué)方法測(cè)量外徑的儀器把CCD 器件作為光電接收器。

　　CCD 從功能上可分為線陣CCD 和面陣CCD 兩大類。線陣CCD 通常將 CCD 內(nèi)部電極分成數(shù)組，組稱為一相，并施加同樣的時(shí)鐘脈沖。所需相數(shù)由CCD 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定 結(jié)構(gòu)相異的CCD 可滿足不同場(chǎng)合的使用要求。線陣CCD 有單溝道和雙溝道之分 其光敏區(qū)是MOS 電容或光敏二極管結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)工藝相對(duì)較簡(jiǎn)單。它由光敏區(qū)陣列與移位寄存器掃描電路組成 特點(diǎn)是處理信息速度快，外圍電路簡(jiǎn)單 易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，但獲取信息量小 不能處理復(fù)雜的圖像。面陣CCD 的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多，它由很多光敏區(qū)排列成一個(gè)方陣，并以一定的形式連接成一個(gè)器件獲取信息量大，能處理復(fù)雜的圖像。

　　CCD 的應(yīng)用

　　CCD 器件及其應(yīng)用技術(shù)的研究取得了驚人的進(jìn)展 特別是在圖像傳感和非接觸測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展更為迅速。隨著CCD 技術(shù)和理論的不斷發(fā)展 CCD 技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度必將越來越大。CCD 是使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料集成，它能夠根據(jù)照射在其面上的光線產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號(hào) 在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成 “0”或“1”的數(shù)字信號(hào) 這種數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮和程 排列后 可由閃速存儲(chǔ)器或硬盤卡保存即收光信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的電子圖像信號(hào)，可對(duì)被側(cè)物體進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量、分析。

　　含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、光學(xué)掃瞄儀與攝影機(jī)的感光元件。其光效率可達(dá)70%(能捕捉到70%的入射光)優(yōu)于傳統(tǒng)菲林（底片）的2%因此CCD迅速獲得天文學(xué)家的大量采用。