回顾CCD的成像历史，四十年来不管是CCD元器件的制作工艺还是CCD元器件的应用进步之快令人慨叹，尤其是在传感图像与非接触测量两大工业化十分常用的领域内发展尤为惊人。这个时候我们不得不承认，随着CCD技术和理论的不断发展，CCD技术应用的广泛度与深刻度必将越来越深刻。63706

这里我们了解一下CCD元器件成像的基本原理。简易结构可以这么理解，被测物体反射的光线照射到CCD上，并转换为电荷，而电荷量的多少取决于它所受到的光照强度。当你按动快门进行拍摄的时候，CCD将各个元件的产生的模拟数据传送至模/数（A/D）转换器上，转换为数字信号，压缩后存入缓存（RAM）内，此时一张图片的基本数据流就诞生了。随后图像数按需输出。

CCD成像流程为：

(1)产生电子

(2)积累电子

(3)传送电荷

(4)放大、编码、成像

较为典型的例子是，传真机与扫描仪所用的线性CCD元器件的工作流程，即影像所反射的光照射到电容表面后，每个载电体亮度不同，在电容上形成不同大小的电荷。传真机或扫描仪用的线阵CCD每次捕捉一条狭长的光影逐渐累加衔接成为被摄物体的全貌；而数码相机或摄影机所用的平面式CCD则一次直接影射一张完整的全貌图，并且通过边界的定义选取所需要的面积进行曝光行为，曝光完成后会进行传递电荷到相邻单元，直至最后一个单元的被传递完毕，原始信号被放大成为标准电位。系统会不停的循环上述步骤，直到整个被摄物的投影都被转成电位，在标准的数字化之下存储。至此，一个完整的图像便诞生了。后期剩下的就是我们如何应用这样的结果了。文献综述

通过参数我们不难发现CCD技术本身的优秀性。含格状排列像素的CCD光效率可达70%甚至更多（能捕捉到70%的入射光，这个性能受到工作环境等相关要素的影响），优于传统菲林底片的2%，恰恰是因为这个所以CCD迅速占领了天文领域的大部分市场。

CCD在天文学方面也有一种独特的应用方式，它使传统的固定式的望远镜一跃成为可以追踪物体的望远镜。其原理是：让CCD上电荷采集与移动的方向与天体运行方向保持一致，速度也能够在角度上保持一致，以CCD元器件跟踪被观察的星体不仅能使望远镜自主的纠正追踪误差比人工更好的更及时的追踪星体，同时，视场也变大了。

回顾了CCD的历史与典型应用之后，我们不难发现CCD的发展趋势。

CCD的发展趋势，小结如下：

1. 更高的分辨率：伴随着CCD工艺的不断提高，千万级别甚至更高的感光像元数的CCD已经成规模出现。美国EG&G·Retion研制出的高分辨率CCD图像传感器已经达到 像元；

2. 更高的获取速度：针对运动速度极高的特殊场合， CCD要求工作速度和灵敏度较高；

3. 更多的光谱范围：近红外、日常的可见光、中远红外、紫外、X射线等光谱范围。