CCDイメージセンサとは?
しーしーでぃいめーじせんさ
CCDイメージセンサとは、光を電荷に変換し、電荷を順次転送して画像データを読み出す撮像素子のことです。
CCDイメージセンサ(Charge-Coupled Device Image Sensor)は、光を受けた各画素で発生した電荷を、バケツリレー方式で順次転送し、一か所で電圧に変換して読み出す撮像素子です。1969年にベル研究所のウィラード・ボイルとジョージ・スミスが発明し、2009年にノーベル物理学賞が授与されました。
動作原理
各画素(フォトダイオード)に光が当たると光電効果によって電荷が発生・蓄積されます。撮影終了後、この電荷をCCD(電荷結合素子)のシフトレジスタを通じて行・列方向に転送し、アンプで電圧に変換してAD変換を行い、デジタル画像データとして出力します。
CCDとCMOSの比較
- CCD:高画質・低ノイズだが消費電力が大きく製造コストが高い
- CMOS:各画素にアンプを内蔵し高速読み出し・低消費電力・低コストだが初期はノイズが多かった
- 現在の主流はCMOSセンサーだが、天体観測・工業用検査など高画質が求められる分野ではCCDが依然使用される
用途
デジタルカメラ(初期モデルに多く採用)・医療用内視鏡・天体望遠鏡・工業用ビジョンシステム・スキャナなどに活用されてきました。
使い方・例文
プロ用デジタル一眼カメラや天体望遠鏡に接続する天体撮影用カメラの撮像素子としてCCDイメージセンサが搭載されており、微弱な光を高精度にとらえる場面で登場します。
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