CCD的工作原理是将图像转换成数字式电信号


科研中，应用数码摄影摄像的共聚焦扫瞄显微镜观察细胞内的肌动纤维成分

　　从日常生活中的智能手机拍照到天文观测，从运动摄影到医疗成像，数码相机的应用已经无处不在。然而，我们不是每个人都会知道，数码摄影设备的核心元件是在一小时内诞生。而且，发明数码成像技术的科学家因此而获得诺贝尔奖。

　　1969年，贝尔实验室（Bell Labs）的科学家维拉·博伊尔（Willard S. Boyle）和乔治?史密斯（George E. Smith）接到实验室主管杰克?莫顿（Jack Morton）的最后通牒：必须做出和当前技术相媲美的发明，否则不再给予研究经费的支持。

　　于是，二人在实验室内，用了一个小时的时间，取得重大突破——设计出电荷耦合元件（Charge-coupled Device，简称 CCD），即数码相机的核心部件，将光学影像转换成电子数位讯号的集成电路，进而形成和储存影像。

　　1975年，柯达公司的工程师史蒂文?塞尚（Steven Sasson）使用CCD元件制成第一部数码相机，取代了只能使用传统底片摄影的功能。因为数码摄影的操作方便，即时成像、大容量储存、容易加工处理以及容易传送（与亲朋好友分享）等功能，数码相机得到广泛的使用，至今已经成为人们生活中的一部份。

　　CCD促成塞尚在2005年获得美国国家技术创新奖。博伊尔和史密斯也因为这个一个小时内的发明，获得2009年诺贝尔物理学奖。

　　报导说，可惜的是，柯达公司没有把握塞尚发明的巨大潜力，未开发数字摄影技术，而仍将成像技术的焦点放在胶片相机上。

　　日本的各大公司如尼康、理光、佳能等把握技术革新的时机，占得数码相机市场，创造出各种品牌数码相机和摄影机。柯达在2012年申请破产。如今，数码相机和数码成像处处可见，我们的日常生活中、各行业中几乎无所不在。

　　而且，人们又开发出相比CCD耗电量更低、数据传输更快的CMOS（互补式金属氧化物半导体，为Complementary Metal-Oxide-Semiconductor的缩写）感光元件，于是数码成像领域中有了两种核心组件，即CCD和CMOS。

　　因为CMOS的成本相对较低，所以一般用于我们日常使用的数码摄影设备；而CCD则最常见于专业高级摄影摄像及军用器材。

　　（编辑：刘颖娜）