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CCD

Charge Coupled Device.

Eine der derzeit aktuell verfügbaren und eingesetzten Varianten von Bildsensoren. Der CCD-Chip ist ein in einzelne Bildpunkte unterteiltes elektronisches Bauelement, das einfallendes Licht in elektrische Ladungen umwandelt.

Die Ladungen werden zunächst im gleichen Chip zwischengespeichert und dann an eine nachgeordnete Elektronik weitergegeben. CCDs haben als Bildwandler in Videokameras die früher verwendete Röhre weitestgehend abgelöst. CCDs werden nach dem Funktionsprinzip, der Pixelanzahl und der Bilddiagonale (in Zoll) unterschieden. 2/3″, 1/2″, 1/3″ und 1/4″ sind die gängigen Größen. Es gibt derzeit drei gängige Funktionsprinzipien von CCD-Bildwandlern: FT-, IT-, und FIT-Chips.

Den verschiedenen Bauvarianten, ist unter anderem eine negative Eigenschaft gemeinsam: Der Kontrastumfang ist relativ eng begrenzt ˆ vor allem, wenn man ihn mit dem Kontrastumfang vergleicht, den etwa ein Filmnegativ oder das menschliche Auge bieten. Die Lichtempfindlichkeit der CCDs wurden seit ihrer Markteinführung kontinuierlich verbessert. Auch die störenden Bildeffekte (Smear und anderes) wurden beseitigt oder minimiert.

Nach wie vor problematisch und sehr anspruchsvoll ist die CCD-Fertigung, besonders wenn es um CCDs mit hoher Pixelzahl und mit großer Bilddiagonale geht: Dann gibt es sehr viele Pixeldefekte und andere Probleme, was zu hohen Ausschussraten führt. Durch die kleine Zahl der Anbieter und die hohe Komplexität in der Fertigung sind zudem die Preise für 2/3-Zoll-CCDs, wie sie im professionellen Kameramarkt eingesetzt werden, immer noch relativ hoch, vor allem im Vergleich zur Preisentwicklung anderer Bauteile.

Besonders wenn die Ansprüche an den Bildsensor den normalen Rahmen verlassen, werden die Beschränkungen der CCD-Technologie deutlich. So fordern etwa die Kritiker der HD-Videoproduktion einen höheren Kontrastumfang als er mit der derzeit verfügbaren Technik zu erreichen ist. Gleichzeitig wird auch teilweise, um filmähnlicheres Verhalten der Kameras zu erreichen, ein größerer Sensor verlangt, der nicht nur 2/3, sondern einen ganzen Zoll beträgt. Beides ist mit der CCD-Technologie nur schwierig zu realisieren.

Die Röhre war Vorgänger und früherer Hauptkonkurrent des CCD bei den Bildsensoren. Jahrelang war CCD die marktbeherrschende Technologie bei den Bildsensoren im Broadcast-Bereich, nun wächst mit der aufkommenden CMOS-Bildsensoren-Technik eine ernsthafte Konkurrenz heran.

Siehe auch:

FIT
FT
IT
Kontrastumfang
CMOS Pixel