CCD

Steht für „Charged Coupled Device“.

Ein CCD ist eine Art Bildsensor, der Stand- und Bewegtbilder in Digitalkameras und wissenschaftlichen Instrumenten aufnimmt. Ein CCD-Sensor ist eine flache integrierte Schaltung mit einer Anordnung lichtempfindlicher Elemente, die als Pixel bezeichnet werden. Diese nehmen einfallendes Licht auf und wandeln es in elektrische Signale um. Andere Komponenten im Gerät verwenden diese Signale, um eine digitale Rekonstruktion des ursprünglichen Bildes zu erstellen.

Die Qualität des von einem CCD erzeugten Bildes hängt von seiner Auflösung ab – der Anzahl der physischen Pixel auf dem Sensor. Die Auflösung eines Sensors wird in Megapixeln gemessen der Gesamtzahl der (Pixel in Millionen). Ein 16-Megapixel-Sensor erzeugt beispielsweise ein Bild mit doppelt so vielen Pixeln wie ein 8-Megapixel-Sensor, wodurch ein detailreicheres Bild entsteht. Ein physisch größerer Sensor kann entweder mehr Pixel als ein kleinerer Sensor aufnehmen oder größere Pixel enthalten, die lichtempfindlicher sind. CCD-Sensoren können außerdem Licht außerhalb des sichtbaren Spektrums erkennen und ermöglichen dadurch Infrarotfotografie und Videoaufnahmen bei Nacht.

Da CCDs nur die Lichtmenge erfassen, die auf den Sensor trifft, nicht aber die Farbe dieses Lichts, erzeugt ein ungefilterter Sensor nur ein monochromes Bild. CCDs können rote, grüne und blaue (RGB) Filter verwenden, um farbiges Licht getrennt aufzunehmen, bevor die Daten zu einem Vollfarbbild kombiniert werden. Einige Geräte enthalten sogar drei separate CCDs – jeweils einen für Rot, Blau und Grün –, um die Daten eines Vollfarbbildes in kürzerer Zeit aufzunehmen.

Während viele frühe Digitalkameras CCDs zur Bildaufnahme verwendeten, kamen andere Arten von Bildsensoren auf, die schneller und weniger anfällig für Überbelichtung waren. Schließlich wechselten die meisten Digitalkameras für Verbraucher und professionelle Anwender zu CMOS-Bildsensoren. CCDs erzeugen jedoch Bilder höherer Qualität, wenn Überbelichtung keine Rolle spielt, und werden daher weiterhin in wissenschaftlichen und medizinischen Instrumenten eingesetzt. Sie werden sogar in der rauen Umgebung des Weltraums verwendet, um von umlaufenden Satellitenteleskopen aus Fotos weit entfernter Galaxien aufzunehmen.