CCD傳感器出新招 幀積累并非真“雞肋”

　　首先要知道什么是場(chǎng)，什么是幀?；顒?dòng)電視圖像是由一幅一幅連續的且內容變化不大的靜止圖像組成的。其中一幅靜止的圖像在電視技術(shù)上稱(chēng)為“一幀”，為了保證收看圖像時(shí)不閃爍，根據人眼的視覺(jué)暫留特點(diǎn)(先前出現在人眼的圖像在圖像消失后會(huì )保留一段時(shí)間)，要求每秒傳送的連續圖像達到25幀。在電視傳輸技術(shù)中，為了進(jìn)一步提高傳輸質(zhì)量，又將一幀圖像分成兩幅來(lái)傳，這時(shí)候的一幅就叫做“一場(chǎng)”了。所以，電視每秒傳輸50場(chǎng)。

　　在攝像機里，CCD也是按照這種方式，將景物圖像轉換成電荷形成視頻信號的。如果照度太低，拍攝目標在CCD上形成的電荷很少，則出現圖像不清晰甚至不能呈現出圖像，為了解決這個(gè)問(wèn)題，現在可以通過(guò)數字圖像處理技術(shù)(DSP)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。具體做法是，在電路上增加CCD對每幀圖像的曝光時(shí)間，也就是對目標微光光生電荷進(jìn)行積累，相當與在夜晚照相時(shí)，用手控快門(mén)進(jìn)行拍照一樣，這樣呈現出圖像比較清晰。因此，有的把攝像機的這種功能叫慢快門(mén)。有時(shí)候又叫做數字慢開(kāi)門(mén)。

　　在幀積累方式(FrameIntegrationMode)中，存儲在奇數行各像素中的光生電荷在奇數場(chǎng)讀出，存儲在偶數行各像素中的光生電荷在偶數場(chǎng)讀出，每個(gè)像素的光生電荷積累時(shí)間是一幀時(shí)間，即1/25s。因為幀積累方式的光生電荷積累時(shí)間比較長(cháng)，上一場(chǎng)的光生電荷保留在光敏成像區，出現在下一場(chǎng)中，所以有一場(chǎng)時(shí)間的延遲，這種延遲會(huì )引起動(dòng)態(tài)分辨率的下降。

　　在場(chǎng)積累方式中，兩個(gè)相鄰行的電荷加起來(lái)同時(shí)轉移到垂直CCD移位寄存器。隔行讀出是由相加電荷的組合方式的不同來(lái)實(shí)現的。每個(gè)像素的光生電荷積累時(shí)間是一場(chǎng)時(shí)間，即1/50s。因此，場(chǎng)積累方式的特點(diǎn)是：(1)沒(méi)有一場(chǎng)時(shí)間的延遲;(2)圖像垂直邊緣的閃爍減少;(3)寬的動(dòng)態(tài)范圍和抗彌散性好;(4)垂直方向分辨率略有降低。

　　不管是幀積累還是場(chǎng)積累，由于延長(cháng)了CCD的曝光時(shí)間，雖然圖像是相對清晰了，但圖像變化的實(shí)時(shí)性卻受到了影響，也就是當被拍攝的目標快速運動(dòng)時(shí)，會(huì )有拖尾現象，圖像也表現為動(dòng)畫(huà)效果。