前面介绍的光辐射信息探测器件是一类单元器件，主要用于对“点源”的探测。本章介绍的光图像信息探测器件，即光电成像器件'（也称摄像器件或图像传感器），是一类能输出图像信息的阵列器件，主要用于对“面源”的探测。

光电成像器件的类型

光电成像器件从成像原理上，可分为扫描型与非扫描型两类；从人的观察应用上，又可分为直视型与非直视型两类，如图4-1所示。

图   4-1       光电成像器件的类型

1.直视型光电成像器件

       直视型（即非扫描型）光电成像器件可直接显示输出供人观察的图像，因而也称为像管。它基于光电发射效应，由光电阴极（像敏面）、电子透镜和荧光屏（显像面）等三部分构成。这种器件完成光学图像的光谱变换（即将不可见图像变为可见图像的变像管）或使图像亮度增强的变换（即像增强管）。直视型光电成像器件可拓展人的视觉光谱范围和视觉灵敏度，但它只是实时实地的图像观察模式，而无法对图像进行存储和传输，因而不能实现远程观察。

2.非直视型光电成像器件

       非直视型（即扫描型）光电成像器件又称为摄像器件。这种器件通过电子束扫描或固体自扫描等方式，将被摄景物经光学系统成像在器件的光敏面（或靶面）上的二维图像转变为一维时序信号输出来。这种输出不能直接观察到图像，因而是一种非直视型光电成像器件。这种运载图像信息的一维时序信号就称为视频信号，如将这种视频信号送入监视器，控制显像管的电子枪的强度，显像管的电子枪与摄像器件作同步扫描，可将摄像器件所摄取的图像显示出来。显然，这种非直视型光电成像器件能对图像进行存储和传输，并能实现远程观察。

       作为摄像机的成像器件是真空摄像管和固体摄像器件。真空摄像管过去使用最多的是氧化铅（PbO）靶光导摄像管和硅靶光导摄像管。由于固体摄像器件的出现，以无可比拟的优点淘汰了真空管摄像器件，因而本书不再介绍。目前，主要应用的是固体摄像器件。

       大多数固体摄像器件均属于电荷传送器件CTD,如电荷耦合器件（ChargeCoupledDevice,CCD）、电荷注入器件CID、电荷引动器件CPD及自扫描光电二极管阵列SSPA。另有一类主要是大有发展前途的CMOS摄像器件，以前单独介绍的新型的LBCAST图像传感器也应归纳其中，还有接触式CIS线列。

电视扫描方式及制式 1.电视扫描方式

       为使大家容易理解，这里仍以大家所熟悉的CRT扫描方式为例来说明。电视图像的监视器与电视接收机的显示部分的原理是相同的，它们都是应用荧光物质的电光转换特性来显示图像的。电视图像扫描分为逐行扫描与隔行扫描两种方式，通过这两种扫描方式摄像机将景物图像分解成为一维视频信号，图像显示器将一维视频信号合成电视图像，而且摄像机与图像显示器必须釆用同一种扫描方式。

       显像管的电子枪装有水平和垂直两个方向的偏转线圈，线圈中分别流过如图4-2所示的锯齿波电流，电子束在偏转线圈形成的磁场作用下同时进行水平方向和垂直方向的偏转，完成对显像管荧光屏的扫描。 

图4-2        逐行扫描电流波形

       在行、场扫描电流的同时作用下，电子束受水平*'偏转力和垂直偏转力的合力作用进行扫描。由于电子束在水平方向的运动速度远大于垂直方向的运动速度，因而在屏幕上电子束的运动轨迹（一条条的光栅）为如图4-3所示的稍微倾斜的水平直线。图4-3即逐行扫描，图中一场只有7行水平光栅，因此光栅的水平度很差。当一场中很多行时（如几百行），行扫描的水平度将很高，即一场图像由很多扫描光栅构成。无论是行扫描的扫描逆程，还是场扫描逆程都不希望电子束使荧光屏发光，即在回扫时不让荧光屏发光，这就需要加入行消隐与场消隐脉冲，使电子束在行逆程与场逆程期间截止。实际上，行消隐脉冲的宽度稍大于行逆程时间，场消隐脉冲的宽度也大于场逆程时间，以确保图像质量。

图4-3   逐行扫描f方式                             图4-4   隔行扫描方式