圖像傳感器是現(xiàn)代數(shù)字相機(jī)、智能手機(jī)等電子設(shè)備的核心之一。它的作用是將光子轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，再經(jīng)過(guò)處理成為我們所看到的圖像。
光子是一種擁有能量的粒子，它們通過(guò)一個(gè)透明介質(zhì)（例如鏡頭）進(jìn)入圖像傳感器內(nèi)部。圖像傳感器通常分為兩類：ccd（電荷耦合器件）和cmos（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）。它們的工作原理略有不同。
在ccd中，光子進(jìn)入了一個(gè)電容器，它存在于一個(gè)電平面（被稱為圖像傳感器陣列）之上。在該電平面的下面，有一個(gè)位于“電勢(shì)驟降區(qū)”的區(qū)域，其中可以找到設(shè)置的“暗井”。當(dāng)光子進(jìn)入這個(gè)電容器，并擊中暗井，它會(huì)產(chǎn)生電子。此時(shí)，電子就會(huì)被電勢(shì)驟降區(qū)域中的電場(chǎng)所控制，從而流到電勢(shì)較低的區(qū)域。這使得電荷被從像素接收到的容器中傳遞，并集中在最后一個(gè)電勢(shì)驟降區(qū)域。從那里，它們流入一個(gè)信號(hào)放大器，最終變成我們能夠看到的數(shù)字圖像。
而在cmos中，每個(gè)像素都包含一個(gè)發(fā)光二極管（led）和一個(gè)電容器。光子進(jìn)入led并激發(fā)電子，隨后電子就會(huì)流入電容器。從那里，電荷被“選擇傳遞”到其他區(qū)域，進(jìn)而被收集和處理。
總的來(lái)說(shuō)，ccd和cmos都是通過(guò)將光子轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)來(lái)捕捉圖像。但是它們的工作原理略有不同。無(wú)論哪種方法，最終都會(huì)產(chǎn)生電子信號(hào)，我們可以通過(guò)數(shù)碼化處理來(lái)顯示圖像。
今天，圖像傳感器已經(jīng)迅速發(fā)展成為一種極其重要的技術(shù)，它為數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)等設(shè)備的高清圖像質(zhì)量提供了基礎(chǔ)技術(shù)。未來(lái)，隨著更多新技術(shù)的推出，圖像傳感器的功能和性能還將得到不斷的提高。