光电成像系统医学心理学医学影像高等教育大学课件.pdf

光电成像系统 教学目的 1、掌握 CCD 勺结构和工作原理、光电成像原理、光电成像光学 系统；2、了解微光像增强器件和纤维光学成像原理。教学重点与难点 重点：CCD 勺结构和工作原理、光电成像原理、光电成像光学系 统勺组成。难点：CCD 勺结构和工作原理、调制传递函数的分析。成像转换过程有四个方面勺问题需要研究：能量方面 物体、光学系统和接收器勺光度学、辐射度学性质，解决能否探测到目标勺问题 成像特性 能分辨勺光信号在空间和时间方面勺细致程度，对 多 光谱成像还包括它勺光谱分辨率 噪声方面 决定接收到勺信号不稳定勺程度或可靠性 信息传递速率方面（成像特性、噪声信息传递问题，决定能被传递勺信息量大 小）声 声 景 噪 声 景 噪 声 光电成像器件是光电成像系统的核心。1 固体摄像器件 固体摄像器件的功能：把入射到传感器光敏面上按空间分布的光 强信息（可见光、红外辐射等），转换为按时序串行输出的电信号一 视频信号，而视频信号能再现入射的光辐射图像。固体摄像器件主要有三大类：电荷耦合器件（Charge Coupled Device，即 CCD 互补金属氧化物半导体图像传感器（即 CMOE 电荷注入器件（Charge Injenction Device，即 CID）一、电荷耦合摄像器件 电荷耦合器件（CCD 特点）-以电荷作为信号 CCD 勺基本功能一一电荷存储和电荷转移 CCDT 作过程一一信号电荷的产生、存储、传输和检测的过程 1.电荷耦合器件的基本原理（1）电荷存储 构成 CCD 勺基本单元是 MOS 金属-氧化物-半导体)电容器 电荷耦合器件必须工作在瞬态和深度耗尽状态(2)电荷转移 以三相表面沟道 CCD 为例 表面沟道器件，即 SCCD(Surface Channel CCD)转移沟 道在界面的 CCD 器件 体内沟道(或埋沟道 CCD 即 BCCD(Bulk or Buried Cha nn el CCD)用离子注入方法 改变转移沟道的结构，从而使势能极小值脱离界面而进入衬底内部，形成体内的转移沟道，避免了表面态的影响，使得该种器件的转移效 率高达以上，工作频率可高达 100MHz 且能做成大规模器件(3)电荷检测 浮置扩散输出 CCD 输出信号的特点是：信号电压是在浮置电平基础上的负电压；每个电荷包的输出占有一定的时间长度 T。在输出信号中叠加有复 位期间的高电平脉冲。对 CCD 勺输出信号进行处理时，较多地采用了取样技术，以去除 浮置电平、复位高脉冲及抑制噪声。2.电荷耦合摄像器件的工作原理 CCD 的电荷存储、转移的概念+半导体的光电性质 CCC 摄像器 件 按结构可分为线阵 CC併口面阵 CCD 按光谱可分为可见光 CCD 红夕卜 CCD X 光 CC併口紫夕卜 CCD 可见光 CCER可分为黑白 CCD 彩色 CC併口微光 CCD (1)线阵 CCD 线阵 CCD 可分为双沟道传输与单沟道传输两种结构 耐T J,T I r J i 巾u境 输出 输出（&）Fi 常见的面阵 CCD 摄像器件有两种：行间转移结构与帧转移结构 Tr 80s-底耗 80s V 1 -U L if Ays 二唱悩繼mm 列駆动脉冲 fl 0 11 -O 02 T*1 O 光敏区 0 a 卿-1 1 O 婀-1 a a 存旷区 a Q o 3輸出 0 d JI o J o 呻 二、电荷耦合摄像器件的特性参数 1.转移效率 电荷包从一个栅转移到下一个栅时，有 部分的电荷转移过去，余下部分没有被转移，称转移损失率。1 一个电荷量为Qo的电荷包，经过 n次转移后的输出电荷量应为:Qo 总效率为:Q/Qo 2.不均匀度 光敏元的不均匀与 CCD 勺不均匀。本节讨论光敏元的不均匀性，认为 CCD 是近似均匀的，即每次转 移的效率是一样的。光敏元响应的不均匀是由于工艺过程及材料不均匀引起的，越是 大规模的器件，均匀性问题越是突出，这往往是成品率下降的重要原 因。定义光敏元响应的均方根偏差对平均响应的比值为 CCD 的不均 Von Vn np 式中 P是 CCD 勺相数 声 4.5匀度：1 1 N VoNni（Von V0）2 VO N Von N n 1 式中Von为第 n 个光敏元原始响应的等效电压，忆为平均原始响 应等效电压；N为线列 CCD 勺总位数。由于转移损失的存在，CCD 勺输出信号Vn与它所对应的光敏元的 原始响应Von并不相等。根据总损失公式，在测得 Vn后，可求出Von:3.暗电流 CC 成像器件在既无光注入又无电注入情况下的输出信号称暗信 号，即暗电流。暗电流的根本起因在于耗尽区产生复合中心的热激发。由于工艺过程不完善及材料不均匀等因素的影响，CCD 中暗电流 密度的分布是不均匀的。暗电流的危害有两个方面：限制器件的低频限、引起固定图像噪 灵敏度（响应度）它是指在一定光谱范围内，单位曝光量的输出信号电压（电流）光谱响应 CCD 的光谱响应是指等能量相对光谱响应，最大响应值归一化为 100渐对应的波长，称峰值波长 max，通常将 10%（或更低）的响应 点所对应的波长称截止波长。有长波端的截止波长与短波端的截止波 长，两截止波长之间所包括的波长范围称光谱响应范围 6.噪声 CCD 勺噪声可归纳为三类：散粒噪声、转移噪声和热噪声。7.分辨率 分辨率是摄像器件最重要的参数之一，它是指摄像器件对物像中 明暗细节的分辨能力。测试时用专门的测试卡。目前国际上一般用M TF(调制传递函数)来表示分辨率。8.动态范围与线性度 光敏元满阱信号 动态范围=等效噪声信号 线性度是指在动态范围内，输出信号与曝光量的关系是否成直线 关系。三、CMO 摄像器件 采用 CMO 技术可以将光电摄像器件阵列、驱动和控制电路、信 号处理电路、模/数转换器、全数字接口电路等完全集成在一起，可 以实现单芯片成像系统。1.CMOS 像素结构 无源像素型(PPS、有源像素型(APS)(1)无源像素结构 无源像素单元具有结构简单、像素填充率高及量子效率比较高的 优点。但是，由于传输线电容较大，CMO 眈源像素传感器的读出噪 声较高，而且随着像素数目增加，读出速率加快，读出噪声变得更大。（2）有源像素结构 光电二极管型有源像素（PP APS 大多数中低性能的应用 光栅型有源像素结构（PG-APS 成像质量较高 CMOS 有源像素传感器的功耗比较小。但与无源像素结构相比，有源像素结构的填充系数小，其设计填充系数典型值为 20%-30%在 CMO 上制作微透镜阵列，可以等效提高填充系数。2.CMOS 摄像器件的总体结构 工作过程：首先，外界光照射像素阵列，产生信号电荷，行选通 逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元，行像素内的信号电荷通 过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理器(ASP)及 A/D 变换器，转换成相应的数字图像信号输出。行选通单元可以对像素阵 列逐行扫描，也可以隔行扫描。隔行扫描可以提高图像的场频，但会 降低图像的清晰度。行选通逻辑单元和列选通逻辑单元配合，可以实 现图像的窗口提取功能，读出感兴趣窗口内像元的图像信息。Row Select Logic Timing and Control.3.CMOS 与 CCD 器件的比较 ccD摄像器件一一有光照灵敏度高、噪声低、像素面积小等优点。但 CCD光敏单元阵列难与驱动电路及信号处理电路单片集成，不易处 理一些模拟和数字功能；CCD 车列驱动脉冲复杂，需要使用相对高的 工作电压，不能与深亚微米超大规模集成(VLSI)技术兼容，制造 成本比较咼。CMO 摄像器件一一集成能力强、体积小、工作电压单一、功耗 低、动态范围宽、抗辐射和制造成本低等优点。目前 CMOS元像素的面 积已与 CCD 相当，CMOS2 可以达到较高的分辨率。如果能进一步提 高 CMOS Pixel Array ColumFi-Paral lei An a log-to-Dr git a!Converters Analog Signal Processors Digit訓 Columr Select Ouiput 1.光机扫描方式 口口口口口 口口口 口口口 口口 F 口口口 口口口 串联扫描 并联扫描 串并联混合扫描 器件的信噪比和灵敏度，那么 CMO 器件有可能在中低档摄像机、数 码相机等产品中取代 CCD 器件 2 光电成像原理 一、光电成像系统的基本结构 2.电子束扫描方式 3.固体自扫描方式 上述的分类方法不是绝对的，有的光电成像系统是不同扫描方式 的结合。从目前情况看，光机扫描及固体自扫描方式的光电成像系统占主 导地位。二、光电成像系统的基本技术参数 1.光学系统的通光口径 D和焦距 f/2.瞬时视场角a、B 3.观察视场角W W?4.帧时 Tf和帧速F 5.扫描效率n 口口口 WHWV F fov T?6.滞留时间d 对光机扫描系统而言，物空间一点扫过单元探测器所经历的时间 称为滞留时间d，探测器在观察视场中对应的分辨单元数为：WHWV n 由d的定义，有:Tf d n 光电成像系统的综合性能参数是在以上各基本技术参数的基础 上作进一步的综合分析得出的 3 红外成像光学系统 红外成像光学系统应满足以下几方面的基本要求：物像共轭位 置、成像放大率、一定的成像范围，以及在像平面上有一定的 光能量 和反映物体细节的能力（即 分辨率）。一、理想光学系统模型 yL L x/_ 牛顿公式：x；x f/f，y x f/丄1丄 l/高斯公式：r丨f/，i 二、光学系统中的光阑 1.孔径光阑 2.视场光阑 3 渐晕光阑 4.消杂光光阑 三、红外成像光学系统的主要参数 1.焦距 决定光学系统的轴向尺寸，f 越大，所成的像越大，光学系统 一般也越大。2.相对孔径 D/f 相对孔径定义为光学系统的入瞳直径 D与焦距之比，相对孔 米 f/径的倒数叫 F数，F数6。相对孔径决定红外成像光学系统的衍射分辨率及像面上的辐照 度。衍射分辨率：3.83 f/1.22 7 D D/f/像面中心处的辐照度计算公式为：/2 E/K L sin2U/J n 3.视场 四、光学系统的像差 光学系统近轴区具有理想光学系统的性质，光学系统近轴区的成 像被认为是理想像。实际光学系统所成的像和近轴区所成的像的差异即为像差。光学系统对单色光成像时产生单色像差，分为五类：球面像差（球 差）、彗形像差（彗差）、像散差（像散）、像面弯曲（场曲）和畸变。对多色光成像时，光学系统除对各单色光成分有单色像差外，还 产生两种色差：轴向色差和垂轴色差(亦称倍率色差)。五、红外光学系统的特点 由于红外辐射的特有性能，使得红外光学系统具有以下一些特 点：八、(1)红外辐射源的辐射波段位于 1卩 m以上的不可见光区，普通 光学玻璃对口 m以上的光波不透明，而在所有有可能透过红外波段的 材料中，只有几种材料有必需的机械性能，并能得到一定的尺寸，如 锗、硅等，这就大大限制了透镜系统在红外光学系统设计中的应用，使反射式和折反射式光学系统占有比较重要的地位。(2)为了探测远距离的微弱目标，红外光学系统的孔径一般比 较大。(3)在红外光学系统中广泛使用各类扫描器，如平面反射镜、多面反射镜、折射棱镜及光楔等。(4)8至 14卩 m波段的红外光学系统必须考虑衍射效应的影响。(5)在各种气象条件下或在抖动和振动条件下，具有稳定的光 学性能。鉴于上述特点，设计红外光学系统时，应遵循下列原则：(1)光学系统应对所工作的波段有良好的透过性能。(2)光学系统在尺寸、像质和加工工艺许可的范围内，应具有 尽可能大的相对孔径，以保证系统有高的灵敏度。(3)光学系统应对背景噪声有较强的抑制能力，提高输入信噪（4）光学系统的形式和组成应有利于充分发挥探测器的效能,如合理利用光敏元面积，保证高的光斑均匀性等。（5）光学系统及组成元件力求简单。（6）合理选择扫描方式及扫描器的类型。六、典型的红外光学系统 红外光学系统主要由红外物镜系统和扫描系统组成。1.红外物镜系统（1）透射式红外光学系统 优点：无挡光，加工球面透镜较容易，通过光学设计易消除各种 像差。缺点：光能损失较大，装配调整比较困难。（2）反射式红外光学系统 由于红外辐射的波长较长，能透过它的材料很少，因而大都采用 反射式红外光学系统。按反射镜截面的形状不同，反射系统有球面形、抛物面形、双曲面形或椭球面形等几种。牛顿光学系统：红外 卡塞格伦系统:格利高利系统:(3)折反射组合式光学系统 施密特系统：马克苏托夫系统:2.扫描系统 平行光束扫描 会聚光束扫描 4 红外成像系统的综合特性 红外成像系统性能的综合量度指标一一 空间分辨率、温度分辨率 空间分辨率一一调制传递函数（MTF 温度分辨率一一噪声等效温差（NETD 最小可分辨温差（MRTD 最小可探测温差（MDTD 一、调制传递函数（MTF 1.基本概念 红外成像系统可以看作是一个低通线性滤波器，给红外成像系统 输入一个正弦信号（即给出一个光强正弦分布的目标），输出仍然是 同一频率的正弦信号（即目标成的像仍然是同一空间频率的正弦分 布），只不过像的对比有所降低，位相发生移动。对比降低的程度和 位相移动的大小是空间频率的函数，被称为红外成像系统的 对比传递 函数（MTF 和位相传递函数（PTF,这个函数的具体形式则完全由 红外成像系统的成像性能所决定，因此传递函数客观地反映了成像系 统的成像质量，红外成像系统存在一个截止频率，对这个频率，正弦 目标的像的对比降低到 0。目标经系统成像后一般都是能量减少，对比降低和信息衰减。通常所谓的分辩率，是将物体结构分解为线或点，这只是分解物 体方法的一种。另一种方法是将物体结构分解为各种频率的谱，即认 为物体是由各种不同的空间频率组合而成的。这样红外成像系统的特 性就表现为它对各种物体结构频率的反应：透过特性、对比变化和位 相推移。空间频率定义为周期量在单位空间上变化的周期数:设有亮暗相间的等宽度条纹图案，两相邻条形中心之间距离称 为空间周期（mm,Tx的倒数称为空间频率（单位是线对/毫米，即 lp/m m）。在红外成像系统中通常用单位弧度中的周期数来表示（c/mrad），若观察点 0 与图案之间的距离为 R（m），则x Tx/R（单位 mrad）称为角周期，其倒数即为（角）空间频率 fx：fx 1/x R/Tx bi 物体的调制度（对比度）定义:bo bi 光学系统对某一频率的调制传递函数 MTF(fx)MTF 为：Mj MTF 2.红外成像过程中各个环节的调制传递函数 红外成像系统模型如前所述，根据线性滤波理论，对于由一系列 具有一定频率特性（空间的或时间的）的分系统所组成的红外成像系 统，只要逐个求出分系统的传递函数，其乘积就是整个系统的传递函 数。（1）光学系统的调制传递函数 MTF x R(m)o 线性周期 7 珥 M(2)探测器的 MTF (3)电子线路的 MTF (4)显示器的 MTF (5)大气扰动的 MTFm(6)人眼调制传递函数 MTFe 人眼能发现的能量起伏为，即最大能量为 1,最低能量是时也能 发现，所以人眼能接收感知的极限调制度为，目视仪器各个环节的传 递函数值可以以此作为考虑的出发点。(7)系统的传递函数 MTF 红外成像系统总的传递函数为各分系统传递函数的乘积：MTF MTFo MTFd MTFe MTF m MTFom MTF eye 二、噪声等效温差(NETD 1.NETD的定义 用红外成像系统观察标准试验图案，当红外成像系统输出端产生 的峰值信号与均方根噪声电压之比为 1 时的目标与背景之间的温差，称为噪声等效温差(NETDK NETD 是表征红外成像系统受客观信噪比 限制的温度分辨率的一种量度。NETD 测试图案 2.NETD的表达式及物理意义 32 NETD/-f,WHWV F()D()TBJd T 式中f/是光学系统的焦距，WH、W是观察视场角,F是帧假设目标与背景都是朗伯辐射体，先求出红外成像系统分辨单元 接收到的辐射功率，再求出由于目标与背景温差引起的接收功率的差 异，继而求得信号电压的变化量及信噪比，由定义可得到 NETD 的表 达式。对单元探测器光机扫描方式，其 NETD 表达式为：是扫描效率，、是瞬时视场角，九是入瞳面积，（）是光学系统的 光谱透过率，D（）是探测器的归一化探测度（比探测率），M（T）是目 标的光谱辐射出射度，1 2是系统工作波段。?NETD F及 是表征一个红外成像系统性能的三个主要特征参 数，分别反映了系统的温度分辨率、信息传递速率及空间分辨率：NETD 这三个特征参数在性能要求上是相互矛盾的，即存在制约关系。NETD 勺局限性：（1）N ETD 反映的是客观信噪比限制的温度分辨率，没有考虑视 觉特性的影响。（2）单纯追求低的 NETD 直并不意味着一定有很好的系统性能。例如，增大工作波段的宽度，显然会使 NETD 减小。但在实际应用场 合，可能会由于所接收的日光反射成分的增加，使系统测出的温度与 真实温度的差异增大。表明 NETD 公式未能保证与系统实际性能的一 4 致性。（3）NETD 反映的是系统对低频景物（均匀大目标）的温度分辨 率，不能表征系统用于观测较高空间频率景物时的温度分辨性能。NETD 具有概念明确、测量容易的优点，在系统设计阶段，采用 NETD 乍为对系统诸参数进行选择的权衡标准是有用的。三、最小可分辨温差（MRTD MRTD 是景物空间频率的函数，是表征系统受视在信噪比限制的 温度分辨率的量度。MRT 啲测试图案:由成像系统对某一组四条带图案成像，调节目标相对背景的温 差，从零逐渐增大，直到在显示屏上刚能分辨出条带图案为止。此时 的温差就是在该组目标空间频率下的最小可分辨温差。分别对不同空 间频率的条带图案重复上述测量过程，可得到 MRTDJ 线 MRTDS 线：fx MRTD 综合描述了在噪声中成像时，红外成像系统对目标的空间 及温度分辨能力。MRTD 存在的问题主要是：它是一种带有主观成分 的量度，测试结果会因人而异。此外，未考虑人眼的调制传递函数对 信号的影响也是其不足之处。四、最小可探测温差（MDT）D 最小可探测温差 MDT 是将 NETD 与 MRTD 勺概念在某些方面作了 取舍后而得出的。具体地说，MDTD 仍是采用 MRT 啲观测方式，由在 显示屏上刚能分辨出目标时所需的目标对背景的温差来定义。但 MDTD 采用的标准图案是位于均匀背景中的单个方形目标，其尺寸 W可调 整，这是对 NETD 与 MRTD 标准图案特点的一种综合。MDTD 用来估算点源目标的可探测性是有价值的。5 微光像增强器件 明朗夏天采光良好的室内照度大致在 100至 500lx 之间 太阳直射时的地面照度可以达到 10万 lx 满月在天顶时的地面照度大约是 夜间无月时的地面照度只有 10-4lx 数量级 微光光电成像系统的工作条件就是环境照度低于 10-1lx 微光光电成像系统的核心部分是微光像增强器件 一、微光像增强器 1.基本原理 光电阴极将光学图像转换为电子图像，电子光学成像系统（电极 系统）将电子图像传递到荧光屏，在传递过程中增强电子能量并完成电子图像几何尺寸的缩放，荧光屏完成电光转换，即将电子图像转换 为可见光图像，图像的亮度已被增强到足以引起人眼视觉，在夜间或 低照度下可以直接进行观察 2 微光像增强器的性能参数（1）光电阴极灵敏度 表征光电阴极发射（或转换）特性的参量是光电灵敏度，即像管 光电阴极产生的光电流与入射辐射通量之比。对微光器件，光灵敏度 是指用色温 2856K士 50K的标准钨丝白炽灯（CIE规定的标准“A”光源）照射光电阴极时，其上产生的光电流与入射光通量之比。（2）有效直径 有效光电阴极直径是在像管输入端上与光电轴同心、能完全成像 于荧光屏上的最大圆直径。有效荧光屏直径是在像管输出端上与光电 轴同心，并与有效光电阴极直径成物像关系的圆直径。一般将其表示 为有效阴极直径/有效屏直径，如 18/18（单位 mr）（3）增益 用色温为 2856K 50K的钨丝白炽灯照射像管的光电阴极，荧光 屏输出的光通量与输入到光电阴极的光通量之比即为光通量增益。（4）暗背景光亮度和等效背景光照度 光电阴极 荧光屏 光电阴极无光照时，处于工作状态的像管荧光屏上的输出光亮度 称为暗背景光亮度。等效背景光照度是指产生和暗背景相等的输出光 亮度在光电阴极上所需的输入光照度。（5）放大率、畸变 像管的放大率是指荧光屏上输出像的几何大小与光电阴极上输 入像的几何大小之比。像管的畸变是距离光电轴中心不同位置处各点放大率不同的表 征：Dr 一C 100%c 式中Dr是与光电阴极中心距离为 r 处的畸变，r是与光电阴极中 心距离为 r处的放大率，c是光电阴极中心处的放大率。Dr为正值时 产生枕形畸变，为负值时产生桶形畸变。（6）分辨率和调制传递函数 分辨率是指像管分辨相邻两个物点或像点的能力。如果把矩形波 空间频率图样投射到光电阴极上，分辨率可用在荧光屏上能分辨的最 高空间频率表示。调制传递函数 MTF 是荧光屏上输出的正弦波图样的 调制度与光电阴极上输入的正弦波图样的调制度之比。（7）光生背景 在有光输入时，处于工作状态的像管荧光屏上存在的随入射光强 弱而变化的那部分附加光亮度，称为光生背景。当光电阴极的中心用 一个不透明的圆片遮掩，并均匀照明光电阴极，荧光屏中心会出现一 个暗斑，暗斑处的输出光亮度与取掉不透明圆片、用同一光源均匀照 明光电阴极时荧光屏中心处的输出光度亮岀光输屏光荧 亮度之比，即表示光生背景的大 小。（8）信噪比 信噪比是评定像管成像质量的综合指标。像管在规定的工作条件 下输出的信号与噪声之比即为信噪比。像管的噪声源主要是：由暗背 景引起的固定背景噪声；由于光子、光电子的量子特性引起的涨落量 子噪声；由于微通道板等增益机构引起的增益噪声；由于荧光屏颗粒 结构引起的颗粒噪声。（9）自动光亮度控制（ABC 特性和最大输出光亮度（MOB 像管的自动光亮度控制是带电源的像管组件的特性。当输入光照 度大于某一规定值时，输出光亮度与输入光照度之间呈非线性关系，输出光亮度曲线的最大值称为最大输出光亮度。3.三代像增强器 一代管以三级级联增强技术为特征，增益高达几万倍，但体积大,重量重；二代管以微通道板（MCP 增强技术为特征，体积小，重量轻，但夜视距离无明显突破；三代管则采用了负电子亲和势（NEA GaAs 光电阴极，使夜视距 离提高倍以上。（1）第一代像增强器 第一代像增强器是以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦 合的像增强器。由于经过三级增强，因而第一代管具有很高的增益 光纤面板 光纤面板 .；_s-25 Jt阴极 阳板椎电扱 一荧光屏 一代管的典型性能为：光灵敏度为 300 AE1，辐射灵敏度 20mA W 1，亮度增益为 2 104至 3 104cd m 2 lx 1，分辨率为 35 lP mm 代管具有增益高、成像清晰的优点，但重量大，防强光能力差。（2）第二代像增强器 利用 MCF 的像管称为第二代像增强器（二代管）。锐聚焦一一类似单级一代管，但在管子的荧光屏前放置一 MCP 称为 二代倒像管;近贴聚焦一一在光阴极和荧光屏之间双近贴放置 MCP 荧光屏配 制在 纤维光学面板或光纤扭像器上，称为二代近贴管 阴擞罩 MCP 电梱 光鼾血扳 二代管采用了不同于一代管的增益机构一一 MCP MCP由上百万 个紧密排列的空芯通道管组成。通道芯径间距约 12 m,长径比为 40 60。通道的内壁具有较高的二次电子发射特性，入射到通道的初始 电子在电场作用下使激发出来的电子依次倍增，从而在输出端获得很 高的增益。MCP 勺两个端面镀镍，构成输入和输出电极。常用二代近贴管有 18/18,25/25,性能典型值为亮度增益约 1 5 103cd m 2 lx 1(18/18)、1.7 104cd m 2 lx 1(25/25),分辨率约 30 lP mm 二代倒像管有 18/18,25/25,20/30,性能上较近贴管好些，但 重量较大。(3)第三代像增强器 第三代像增强器是在二代近贴管的基础上，将三碱光电阴极置换 为 GaAs NEA 光阴极。NEA 光电阴极的制作过程极为复杂。但光灵敏 度性能较一、二代多碱光阴极提高 2-3倍。光谱响应向红外延伸，与 夜天光辐射光谱更匹配，视距增大倍 三代管的商品水平为：光灵敏度为 1000 A Im1，辐射灵敏度m为 100 mA W 1，亮度增益为1 104cd m 2 lx 1，分辨率为 36 IP mm 1。三代管 具有高灵敏度、高分辨力、宽光谱响应、高传递特性和长寿命等优点、微光摄像 CCD 器件 1.带像增强器的 CCD 器件 灵敏度最高的 ICCD摄像系统可工作在 10-6|x 靶面照度下 像增强器 光锥、/普通 CCD 2.薄型、背向照明 CCD 器件 可在 10-4Ix（靶面照度）下工作 中止层 前向照明 令 背向照明 3.电子轰击型 CCD 器件 外界照明、了 光电阴极 厂/背向照明 CCD