2024.6更新：
针对Cam84原版电路进行了测量，工作原理更加清晰，原来这篇文章里面有些错误的地方。不过依旧具有参考意义。可以两篇文章来回对照着看
背景
有关注比较久（或者说翻过我空间的）朋友应该知道，我几个月以来一直在尝试手搓CCD相机，参考了CAM84和CAM86项目。
上面的是第一版，所以自然而然地，第二版硬件就出来了，但是并没有像预期的那样正常工作 :(
因为已经回到了学校，而且第一版硬件又是差不多报废的状态。所以干脆想着买一台尼康的D40/50拆开直接测信号好了。所以：
撅撅子CCD相机嗷，很有味道！
毕竟不是专业干这个的，文章内容略显凌乱。
如有不足或者错误，还请在评论区多多指教
拆解\飞线
整个过程没什么难点，把主板拆下来，就能看到传感器背面
主板：
中间靠左的20pin芯片就是垂直驱动
传感器背面：左上第一根引脚为Pin1（VL）
至于引脚定义，已经有人逆向出来了，站在巨人的肩膀上了是属于 :-P
我主要感兴趣的信号是：
V1~V4：垂直驱动信号
H1/H2：水平时钟信号
Vsub：CCD复位/清空信号（或者叫电子快门也可以？）
Vout：图像信号
RG：FD复位信号（我也不懂该叫啥，反正很重要）
把飞线焊好，主板塞回去：
有条件的话，还是用不同颜色的线罢
塞电池试一下，别给拆坏了xd。
ICX453驱动信号总览
先来看一下整体信号（测试条件：1/200s快门速度，影像尺寸Large）
注：V4不测，测Vsub
标注有误：V4应为Vout
呃...行吧，时基拉这么大，啥细节也看不清。下面就来好好的拆解一下
ICX453驱动信号拆解
Vsub脉冲及其电压
Vsub电压负责清空CCD内的残存电子，不然读出的图像可能会出现不正常的过曝
通常在曝光开始前发出，发出后立即开始计算曝光时间
Vpp在30v，传感器不工作时拉低至-8v，开始工作时拉至+15v，脉冲时+30v
曝光时间1/200s，或者说5ms
这里V4应该为Vsub，标注错误
V1~V4信号
目前比较常用的CCD结构图如下：
图片来源：《CCD_CMOS图像传感器基础与应用》书籍
在曝光结束后，电子都存在光电二极管中。不难看出，若要想把这些电子转移出来，至少需要三个步骤：
光电二极管->垂直转移CCD
垂直转移CCD->水平转移CCD
水平转移CCD->输出放大器
把这三个阶段对应以下信号样式：
光电二极管->垂直转移CCD
整体
局部一：
两路+15V的电压将电子从光电管里送到垂直CCD里。当电子从光电管进入CCD后，基本不用担心被二次曝光问题，这时候再慢慢读出即可。
局部一
注：ICX453感觉是全像素读出？而不像ICX413只有场读出。
全像素读出的优势在于，可以一次性将所有光电管的信号转移进垂直CCD中。
场读出一次只能转移奇数行/偶数行的像素，这就意味着，另一半的像素只能留在光电管中继续曝光，如果读出不及时就会过曝。
具体内容可以去读一读《CCD_CMOS图像传感器基础与应用》这本书
考虑到这是尼康向索尼定制的传感器，而且是用在相机上的，全像素读出确实更加合适。而且转移过程要尽可能的快速
仅做示意图，来源：《CCD_CMOS图像传感器基础与应用》
局部二：
不是很清楚为什么会有这个信号，但既然放在这里应该有它的道理.jpg
局部二
垂直转移CCD->水平转移CCD
V1~V4按照一定的样式发出，形成电势井，让信号电荷往特定方向流动。
信号边沿的时间间隔4ns，V1和V2的持续时间比V3和V4要短。
每发出一次，垂直CCD中的电荷向下位移一个像素
注：ICX413和ICX453的垂直转移信号样式相同，可以参考413手册进行垂直驱动设计，下面是ICX413手册中对应部分
还有另一个：
在第一阶段（清空传感器）时，垂直转移信号如下。和曝光结束后，所使用的转移信号有别
频率:78kHz，持续时间大约58ms，边沿距：3.3ns，期间有水平信号
ICX413手册的对应部分
H1~H2信号
其实和垂直CCD差不多，两个相反的信号不断形成电荷井，最终将电荷送入输出放大器中。
如果把垂直信号与水平转移信号结合起来看，应该是下面这样。
垂直CCD往下送一次，水平转移3000次（因为传感器是3000横*2000纵分辨率）
RG/Vout信号
标注有误：V4应为RG
写到这里有点想摆烂，直接偷一张图过来好了
可能唯一需要说的就是：光线越亮，数据部的电平就会越低。
如果是纯黑环境，或者光电二极管->垂直转移CCD过程没有成功的话，那数据部的电平应该会和复位部持平，或者比复位稍高，如下两图
注：上图为D40，下图是我的第二版相机
总结
总的来说想完成一副图片的读出，需要按顺序完成以下几个步骤；
彻底清除传感器中残留的信号
发出Vsub脉冲，开始计算曝光时间
曝光结束（机械快门落下），清除CCD残存信号
V1/V3发出+15v脉冲，将电荷从光电管转移至垂直CCD
垂直CCD向下转移一次，水平CCD转移3000次，重复循环2000次
到这里，整件事算是告一段落。至于后端ADC怎么处理，暂时还是写不了lol。
先让我把自己搓的那块板子出信号再说😢
感谢阅读
