CCD는 1970년 벨 연구소에서 최초로 개발한 이후, 천문 분야와 의학 분야에서 사용되면서 발전을 거듭하였고 비디오 카메라를 거쳐 디지털 카메라에서 이미지를 캡쳐하는 중요한 역활을 담당하고 있습니다.
CCD는 디지털 포토의 시작으로 빛을 전기적인 영상 신호로 변환하는 역활을 담당하는데, 이미지를 분해하여 결상하는 수 많은 수광 소자(화소 또는 픽셀)들로 구성되어 있습니다.
수광 소자는 전하 우물이라고도 하는데, 이것은 수광 소자가 받아 드린 빛을 축적하기 때문이고, 이 축적된 전하는 타이밍 신호에 의해 축적된 전하를 동시에 출력합니다.
수광 소자에서 출력된 전하는 아날로그 신호이기 때문에 이를 디지털 신호로 변환하기 위해서는 별도의 A/D 컨버터가 필요하게 됩니다.
아날로그 사진에서 렌즈를 통과한 빛은 필름의 감광유제를 감광시켜 잠성을 형성합니다.
이 잠상은 아직 눈으로 볼 수 있는 이미지는 아닙니다.
잠상을 눈으로 볼 수 있는 이미지로 변환하는 것이 바로 화학 약품을 사용하는 필름 현상 공정입니다.
CCD에서 형성된 전기적인 영상 신호를 모니터에 출력하여 눈으로 볼 수 있는 디지털 신호화 하는 것이 바로 A/D 컨버터의 역활입니다.
즉, A/D 컨버터는 아날로그 사진의 필름 현상 공정과 같은 역활을 하는 것으로, A/D 컨버터의 성능에 따라 RGB 색상 채널 당 비트 수가 결정되게 됩니다.
CCD를 구성하는 수광 소자는 단순히 빛의 양 만을 축적하므로 빛의 강약(명암) 만을 기록하는데 이는 이미지를 흑백 톤으로 기록하는 것과 마찬가지 입니다.
따라서 CCD를 사용하여 컬러 이미지를 변환하려면 별도의 방법이 필요한데, 대개 CCD 앞에 RGB 색 필터를 배치하여 컬러를 캡쳐하는 방식을 사용합니다.
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