Was ist ein geladenes gekoppeltes Gerät?

Ein geladenes gekoppeltes Gerät (CCD) ermöglicht den Transport elektrisch geladener analoge Signale über verschiedene Kondensatoren, die in einer Reihe eingerichtet sind.Dieses Gerät wird durch ein Taktsignal gesteuert, das zwischen hohen und niedrigen Zuständen schwingt.Das gesamte System fungiert als Schaltregister, das seine Eingaben und Ausgänge in Reihe miteinander verknüpft haben. Dadurch kann ein geladenes gekoppeltes Gerät verwendet werden, um analoge Signale zu verzögern.Die häufigste Verwendung dieser Geräte ist für photoelektrische Lichtsensoren, die mit parallelen analogen Signalen verbunden sind.Diese Technologie ist die Grundlage dafür, wie Digitalkameras, Videorekorder und Bildtelefone

1961 schrieb Eugene F. Lally, ein Forscher am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, ein Papier namens

Mosaic Guidance für Interplanetary Travel

.Er untersuchte die Idee, eine Reihe von optischen Detektoren zu verwenden, die die digitale Verarbeitung implementierten, um ein Foto zu erstellen.1969 entwickelte die Wissenschaftler Willard Boyle und George E. Smith, die bei AT T Bell Labs in Murray Hill, New Jersey, ein aufgeladenes gekoppeltes Gerät zur Verwendung als Speichertechnologie.Mit dieser Technologie entwickelten andere Unternehmen bald Möglichkeiten, den photoelektrischen Effekt zu erfassen und elektronische Bilder zu erstellen.

Die Art und Weise, wie ein geladenes gekoppeltes Gerät bei der Aufnahme von Bildern funktioniert, besteht darin, ein Bild zu fokussieren, das von einem Objektiv auf ein photoaktives Kondensator -Array projiziert wird.Dies führt dazu, dass jeder Kondensator eine elektrische Ladung ansammelt, die proportional zur Lichtintensität des Bildes ist.Dies erfasst ein zweidimensionales Bild, das auf einen Ladungsverstärker übertragen wird, der es wiederum in Spannung versteckt.Dieses Bild wird dann digital in einem Speichermodul gespeichert und kann später zugegriffen werden.

Ein grundlegend geladenes gekoppeltes Gerät ist effizient bei der Erfassung von Luminanz, hat jedoch Schwierigkeiten, Farbe zu rendern.Um dieses Problem zu lösen, verwenden moderne Digitalkameras ein Gerät namens Bayer -Maske über dem CCD.Es verknüpft vier Pixel in Blöcke und filtert verschiedene Luminanzniveaus als unterschiedliche Farben.Diese Pixel sind gefärbt, wobei einer rot, ein Blau und zwei Grün ist, da das menschliche Auge grün leichter identifizieren kann als andere Farben.

Eine weitere Technologie, die im frühen 21. Jahrhundert entwickelt wurdekann mehr der Luminanzfarbe in verschiedenen Blendengrößen verwenden.Dies führt durch die Implementierung eines Geräts, das als Dichroic -Prisma namens implementiert wird und die jede Farbe in seine nativen Komponenten aufteilt.Dichroic Prismen wurden in einigen Digitalkameras und Videokameras verwendet.