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1 5 办公室（第5页）

次年他们研制出第一台原型机，并于1975年制造出了第一台带CCD传感器的摄像机，其画质适合电视拍摄。

此后，CCD传感器迅速普及，现在已经成为所有能够摄像和摄影的数码设备的核心。

2009年，博伊尔和史密斯也因此发明而获得诺贝尔物理学奖。

CCD传感器是在进行P型掺杂的硅片（半导体）基础上制成的（见第一章第1节）。

在硅片表面覆盖薄薄的一层二氧化硅作为绝缘层。

二氧化硅层上面是微小的电极，称为栅极（gates）。

当光线照射到CCD传感器上时，单个光子会从硅中释放出电子（光电效应）。

由于相邻栅极之间的电势差，这些电子都积累在“单元”

中。

每一个单元都构成了一个感光的图像元素（light-seureelements）或者说像素（pixels），也就是图像被分解并随后重建的最小单位。

然后，积累在CCD传感器中的电子电荷（入射光越强，电荷越多）会被送到电子控制电路中进行处理。

进行这种处理的组件是读出装置（readoutstation）。

我们也可以了解一下CCD传感器是如何传回彩色图像的，这非常有趣。

每个像素都被彩色滤光片覆盖，只有特定颜色的光线通过才是透明的。

这样一来，只有当像素被与滤光片一样颜色的光照射到时才会被激活。

通过红、绿、蓝三种颜色的滤光片的特定分布（拜耳滤色阵列，filtrationpatterndiBayer），就可以知道到达CCD传感器每一个点的红、绿、蓝三色光的强度。

这些信息一旦被数字化，就可以在计算机或其他设备的显示器上重现彩色图像。

通过红、绿、蓝三色（三色版印刷，triia）的叠加混合，可以得到多种颜色，从而使得到非常逼真的图像。

APS-CMOS传感器（主动式像素-互补金属氧化物半导体传感器）是20世纪60年代由在奥林巴斯（Olympus）公司工作的中村恒（TsutomuNakamura）发明的，并在随后的几年里由其他研发人员进一步完善。

它由一个集成电路和一个像素矩阵组成。

每一个像素内都包含一个光传感器和一个信号放大器，放大器的功能是加强单个像素的信号，因此，这被称为主动式像素（activepixel）。

而在集成电路中有一个模拟数字转换器和一个数字控制器。

CCD和APS-CMOS传感器的主要区别如下：CCD图像质量较高，噪声较小，而CMOS的噪声较大；CCD功率消耗较大，而CMOS允许低功耗工作；COS的结构比CCD复杂。

不过，近年来各家公司在技术上的巨大努力使得这两个系统具有更强的竞争力。

除了在摄影机（无论是传统的化学摄影还是数码摄影）的图像检测系统和记录系统内，化学从数码照片印刷出现那天起就一直在照片印刷中扮演着重要的角色。

而现在除了使用带有各种技术（喷墨、激光、热升华等）的打印机，从数码照片开始，许多印刷厂一直在使用的方法就是将乳剂相纸通过放大机进行光学曝光，然后浸泡在药水中显影和定影。

●　影印：历史发展、光电导效应、墨粉、铁磁流体

当你处于对家庭生活的回忆和摄影技术的思考之中时，工作职责唤醒了你，你想起还有积压的工作要做呢。

刚好你需要复印一份文件以便存档。

你走到复印机前，放进一页文件，然后按下启动按钮。

现在复印文本已经变得很平常，不再引人注目了。

然而在这一系列操作的背后趣味横生，毫无疑问，就是其中的化学知识！

目前的复印机利用了静电复印（干印术，Xerography）技术，这个名称源自希腊语ξερ??（xerós），意为“干燥”

，以区别于早期使用化学药水的复制技术。

静电复印是基于物理学家、纽约专利律师、业余发明家切斯特·卡尔森（Chester，1906—1968）的想法。

据说他患有关节炎但又要经常用手抄写枯燥的文件，所以他努力寻找一种有效的图文复制技术。

1938年，他申请了一项专利，专利中他使用了镀有硫黄的锌板，并利用了物理中的光电导效应（photoductivity）。

卡尔森想将他的想法商业化，但一开始并没有成功。

1944年，他从一个非营利组织那里获得了资助，凭借此资助他得以完善他的专利技术。