Τι είναι μια φορτισμένη συζευγμένη συσκευή;

Μια φορτισμένη συζευγμένη συσκευή (CCD) επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικά φορτισμένων αναλογικών σημάτων μέσω διαφορετικών πυκνωτών που έχουν ρυθμιστεί σε μια σειρά.Αυτή η συσκευή ελέγχεται από ένα σήμα ρολογιού που ταλαντεύεται μεταξύ υψηλών και χαμηλών καταστάσεων.Το σύνολο του συστήματος λειτουργεί ως μητρώο μετατόπισης που έχει τις εισροές και τις εξόδους που συνδέονται μαζί σε σειρά, γεγονός που επιτρέπει τη χρήση μιας φορτισμένης συζευγμένης συσκευής ως τρόπο καθυστέρησης αναλογικών σημάτων.Η πιο συνηθισμένη χρήση αυτών των συσκευών είναι για τους αισθητήρες φωτοηλεκτρικού φωτός που συνδέονται με παράλληλα αναλογικά σήματα.Αυτή η τεχνολογία αποτελεί τη βάση για τον τρόπο λειτουργίας των ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών, των τηλεοπτικών εγγραφών και των τηλεφώνων εικόνων..Εξερευνούσε την ιδέα της χρήσης μιας σειράς οπτικών ανιχνευτών που υλοποίησαν την ψηφιακή επεξεργασία για να δημιουργήσουν μια φωτογραφία.Το 1969, οι επιστήμονες Willard Boyle και George E. Smith, που εργάζονται στο AT T Bell Labs στο Murray Hill, New Jersey, ανέπτυξαν μια φορτισμένη συζευγμένη συσκευή για χρήση ως τεχνολογία μνήμης.Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνολογία, άλλες εταιρείες ανέπτυξαν σύντομα τρόπους για να συλλάβουν το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα και να κάνουν ηλεκτρονικές εικόνες.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί μια φορτισμένη συζευγμένη συσκευή για τη λήψη εικόνων είναι η εστίαση μιας εικόνας που προβάλλεται από ένα φακό σε μια συστοιχία φωτοενεργού πυκνωτή.Αυτό έχει ως αποτέλεσμα κάθε πυκνωτή που συσσωρεύει ένα ηλεκτρικό φορτίο που είναι ανάλογο με την ένταση του φωτός της εικόνας.Αυτό καταγράφει μια δισδιάστατη εικόνα που μεταφέρεται σε έναν ενισχυτή φορτίου, ο οποίος με τη σειρά του καλύπτει την τάση.Αυτή η εικόνα αποθηκεύεται στη συνέχεια ψηφιακά σε μια μονάδα μνήμης και μπορεί να προσεγγιστεί αργότερα. Μια βασική φορτισμένη συζευγμένη συσκευή είναι αποτελεσματική για τη λήψη φωτεινότητας, αλλά δυσκολεύεται να αποδώσει το χρώμα.Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, οι σύγχρονες ψηφιακές κάμερες χρησιμοποιούν μια συσκευή που ονομάζεται μάσκα Bayer πάνω από το CCD.Συνδέει τέσσερα εικονοστοιχεία σε μπλοκ και φιλτράρει διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας ως διαφορετικά χρώματα.Αυτά τα εικονοστοιχεία είναι χρωματισμένα, με ένα κόκκινο, ένα μπλε και δύο πράσινο, επειδή το ανθρώπινο μάτι μπορεί να αναγνωρίσει το πράσινο πιο εύκολα από άλλα χρώματα.

Μια άλλη τεχνολογία που αναπτύχθηκε στις αρχές του 21ου αιώνα περιλαμβάνει τσιπς που χρεώνονται με υψηλής ανάλυσηςΜπορεί να χρησιμοποιήσει περισσότερο από το χρώμα φωτεινότητας σε διαφορετικά μεγέθη ανοίγματος.Το επιτυγχάνει αυτό με την εφαρμογή μιας συσκευής που ονομάζεται διχρωικό πρίσμα, το οποίο χωρίζει κάθε χρώμα στα εγγενή συστατικά του.Τα διχρωικά πρίσματα έχουν χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες.