如今，電荷耦合器件（CCD）變送器被用于一些先金的成像系統和數碼相機中。CCD#早是由物理學(xué)家George Smith和Willard Boyle于1969年創(chuàng )建的。
CCD技術(shù)基于A(yíng)lbert Einstein的光電效應概念，其中光被轉換成電子。甲壓力變送器獲取那些電子信號作為圖像點(diǎn)或像素，從而允許它們被數字地解釋。
經(jīng)常被稱(chēng)為“數字攝影之父”的博伊爾和史密斯（Boyle and Smith）在2009年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎，以表彰CCD的誕生及其對技術(shù)的廣泛影響。
艾爾伯特愛(ài)因斯坦
如果Willard和Boyle是“父親”，則Albert Einstein是CCD相機的“祖父”。愛(ài)因斯坦是Radiant的“物理英雄”之一，公司在公司總部設有以他命名的會(huì )議室。
愛(ài)因斯坦出生于3月14 日，1879年在德國。眾所周知，他是在20#有影響力的科學(xué)家個(gè)世紀。他的相對論一般理論將牛頓力學(xué)定律與電磁定律聯(lián)系起來(lái)。
1921年，由于他的工作產(chǎn)生了巨大的影響，他被授予諾貝爾物理學(xué)獎。1933年，愛(ài)因斯坦（Einstein）在納粹（Nazis）瞄準他之后離開(kāi)了歐洲，離開(kāi)后成為普林斯頓大學(xué)（Princeton University）的理論物理學(xué)教授，并一直呆到1955年去世。
愛(ài)因斯坦在1905年關(guān)于能量與物質(zhì)之間關(guān)系的開(kāi)創(chuàng )性論文中提出，物體的能量（E）等于該物體的質(zhì)量（M）乘以光速（C）的平方，即E = MC 2。
該方程式提出，非常小的顆�？梢赞D變?yōu)榇罅康哪芰�，作為原子能的�?lái)源。
愛(ài)因斯坦還于1905年發(fā)表了有關(guān)相對論，特殊理論和一般理論的文獻。他以其相對論而著(zhù)稱(chēng)，但他在光電效應方面的工作使愛(ài)因斯坦獲得了諾貝爾獎。
光電效應
地衣批科學(xué)家認為光是由粒子組成的（艾薩克·牛頓爵士，1643年至1727年），而其他科學(xué)家則認為光是波（羅伯特·胡克，1635年至1703年，詹姆斯·麥克斯韋，1831年至1879年）。
愛(ài)因斯坦確立了光能在量化的離散波包（光子）中移動(dòng)，并且光可能同時(shí)是粒子和波。
該理論解決了有關(guān)頻率（顏色）變化的光與這種能量（電磁輻射）之間關(guān)系的問(wèn)題。
的光電效應是如何的光信號被轉變成電信號，并且它是CCD攝像機背后的關(guān)鍵現象。
當光照射到金屬（或在壓力變送器的例子中為準金屬硅）的表面上時(shí)，通常，該光的能量（封裝在光子包中的能量）會(huì )在稱(chēng)為光電效應的過(guò)程中將電子從表面上移走，也稱(chēng)為光發(fā)射。
對于從190至1100納米（nm）的每個(gè)波長(cháng)的光電能量，都會(huì )發(fā)生這種情況，從而構成大約380至700 nm的可見(jiàn)光的整個(gè)光譜。
CCD技術(shù)
當帶有電荷的入射光子被CCD檢測器的材料吸收時(shí)，會(huì )形成電子-空穴對。
在照相曝光期間，噴射出的電子聚集在檢測器的不同元素中，這些元素被稱(chēng)為CCD的光點(diǎn)或像素。（必須注意，這些像素與在顯示屏中發(fā)光的像素不同）。
取決于在CCD表面金屬上發(fā)光的光的亮度，噴射的電子數量更高。
壓力變送器本質(zhì)上是一塊硅層或硅片，通常通過(guò)摻入不同元素（例如磷）來(lái)對其進(jìn)行“摻雜”，以調節其導電特性。
然后，在硅上涂覆一層金屬氧化物進(jìn)行絕緣，使光能通過(guò)“門(mén)”。這些柵極包含電荷，該電荷僅允許單向能量傳遞來(lái)捕獲電子。
壓力變送器通過(guò)通道擋塊分成幾排，薄鋁條位于頂部以形成網(wǎng)格。創(chuàng )建的網(wǎng)格中的每個(gè)正方形都是一個(gè)像素。
電子朝著(zhù)硅層的表面行進(jìn)，然后在曝光下被釋放時(shí)被俘獲在像素網(wǎng)格內。
一旦變送器捕獲了光電子，就可以解釋整個(gè)CCD中每個(gè)像素內的值（累積電荷）。
聚集在每個(gè)像素中的電荷總量（電子數）與入射到其上的光量成線(xiàn)性比例。從拍攝對象產(chǎn)生的光強度越多，#終在像素中保留的電荷越多。
然后，模數轉換器（ADC）通過(guò)量化每個(gè)光點(diǎn)或像素中的電荷量并將測量轉換為二進(jìn)制形式，將每個(gè)像素的值轉換為數字值。
這實(shí)際上是落在設備上的光圖案的機器可讀的數字副本，可再現原始圖像。
跨過(guò)鋁條的電流交替地將存儲的電子逐行引向變送器的邊緣，在此處記錄電荷并將其記錄在相機的內存中。這意味著(zhù)壓力變送器為空，并準備進(jìn)行下一次攝影曝光。
用壓力變送器記錄光強度可創(chuàng )建黑白圖像。濾光片用于彩色成像，以將入射光分成紅色，綠色和藍色的好立色波長(cháng)，因此可以捕獲和分析每種光，以全彩色再現攝影圖像。
輻射色度計利用了適合于人類(lèi)感知的三刺激濾光輪系統（“三刺激”是指用于匹配人眼中三個(gè)交替視錐的響應的三個(gè)主要濾光器），如CIE顏色空間中所定義。
CCD體系結構有一些簡(jiǎn)單形式，對于從智能手機相機到科學(xué)分析的特定應用，都具有多種變化和尺寸。例如，在哈勃太空望遠鏡中將壓力變送器用于醫學(xué)成像。
壓力變送器以其色彩精度，光敏度和包含大量具有更大電子容量的像素而聞名，這些像素可產(chǎn)生高分辨率的圖像。
這些特征意味著(zhù)，當需要精que的細節來(lái)照亮圖像中的細節時(shí)，CCD尤其成功。
Radiant的Prometric公司®成像光度計和色度計采用科學(xué)級的CCD能提供極高的性能，低噪音的特點(diǎn)，分辨率高，一個(gè)令人難以置信的速度快的數據傳輸。
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