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全画幅电荷耦合器件(CCD)具有高密度像素阵列，能够以当前可用的高分辨率生成数字图像。由于简单的设计、可靠性和易于制造，这种流行的 CCD 架构已被广泛用于显微镜数码相机。本程序的操作说明出现在小程序窗口下方。
上面全画幅 CCD 中所示的像素阵列由一个平行移位寄存器组成，图像通过相机镜头或显微镜光学系统以光学方式投影到该寄存器上。在此配置中，像素阵列中的所有光电二极管共同充当图像平面，并可用于在曝光期间检测光子。这在教程中说明为图像缓慢形成的区域。CCD 采集图像数据的速度可通过Image Acquisition Delay 进行调整滑块。整个图像的一个微型部分包含在每个像素元素中，它由四个用红色、绿色和蓝色滤光片遮蔽的光电二极管组成。本教程右上角显示的图像是单个像素元素的实际高倍显微照片。
组成图像的光子被像素元件收集并转换为电势后，CCD 通过以并行方式将图像信息行逐行移位到串行移位寄存器（图示为一系列像素阵列底部的灰度元素）。然后，串行寄存器将每一行图像信息作为串行数据流依次移位到输出放大器。此动作由CCD Speed控制教程中的滑块。使用鼠标光标向左移动滑块以较慢的移动速度观察 CCD，或向右移动以加快速度。重复整个过程，直到所有行图像数据都传输到输出放大器，并从芯片上传输到模数信号转换器集成电路。以数字格式重建图像产生照片或显微照片。
全画幅CCD架构具有所谓的100%填充因子，这意味着整个像素阵列用于在被成像物体曝光期间检测入射光子。这种类型的 CCD 通常具有方形像素尺寸以避免图像失真，并且在包含多达 600 万像素的阵列中以 7 至 24 微米的像素尺寸制造。由于像素阵列用于图像检测和读出，因此必须使用机械快门或同步频闪照明方案来防止大多数曝光期间出现拖尾。
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