CCD-Sensor

Der CCD-Sensor (engl.: Charged-coupled Device) ist in Digitalkameras und Camcordern das elektronische Bauteil, das einfallendes Licht in elektronische Signale umwandelt. Die Analog-Digital-Wandlung erfolgt durch den Bildprozessor, die Projektion des abzubildenden Motivs durch das Objektiv. Neben CCD-Sensoren sind heute die CMOS-Sensoren in Kameramodulen, Kameras sowie Camcordern weit verbreitet.

Der innere photoelektrische Effekt führt bei Lichteinfall zur Übertragung von Elektronen aus einer transparenten Leiterschicht auf einen Halbleiter. Anders als bei Solarzellen oder Photodioden werden die elektischen Ladungen nicht direkt abgeleitet, sondern verbleiben zunächst im sogenannten Potentialtopf. Nach der Belichtung werden die Ladungspakete zeilenweise und sequenziell ausgelesen, dabei wird die jeweilige Ladung von einem Potentialtopf zum nächsten bis zum Zeilenende hin verschoben (daher kommt auch der Name des "ladungs-gekoppelten Elements", CCD). Am Ende jeder Bildzeile erfolgt die Verstärkung des seriellen Signals und dessen Weiterleitung zum Bildprozessor der die digitale Codierung vornimmt.

Da das Auslesen der Zeilen sequentiell erfolgt, benötigt ein CCD-Sensor weniger Leitungen zwischen den einzelnen Sensorzellen. Damit können die Zellen selbst größer und damit lichtempfindlicher ausgelegt werden. Darüber hinaus sind die CCD-Zellen weniger anfällig gegen Störlicht aus dem unsichtbaren Spektrum. Anhand der verbesserten Bildprozessoren und der integrierten Infrarot- und Tiefpassfilter stehen die CMOS-Sensoren in Sachen Bildqualität den CCD-Sensoren nicht mehr nach. Dennoch kommen CCD-Sensoren nur noch in Spezialfällen zum Einsatz, aktuelle Kompakt- und Spiegelreflexkameras sind nahezu ausnahmslos mit CMOS-Sensoren ausgestattet.