Wat is een geladen gekoppeld apparaat?

Een geladen gekoppeld apparaat (CCD) maakt het transport van elektrisch geladen analoge signalen mogelijk via verschillende condensatoren opgezet in een serie.Dit apparaat wordt bestuurd door een kloksignaal dat oscilleert tussen hoge en lage toestanden.Het hele systeem fungeert als een schuifregister met zijn ingangen en uitgangen die in serie worden verbonden, waardoor een geladen gekoppeld apparaat kan worden gebruikt als een manier om analoge signalen uit te stellen.Het meest voorkomende gebruik van deze apparaten is voor foto -elektrische lichtsensoren die gekoppeld zijn aan parallelle analoge signalen.Deze technologie is de basis van hoe digitale camera's, video -recorders en fotopelefoons werken.

In 1961, Eugene F. Lally, een onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, schreef een artikel met de naam mozaïekbegeleiding voor interplanetair reizen .Hij onderzocht het idee om een reeks optische detectoren te gebruiken die digitale verwerking hebben geïmplementeerd om een foto te maken.In 1969 ontwikkelden wetenschappers Willard Boyle en George E. Smith, werkzaam bij ATT Bell Labs in Murray Hill, New Jersey, een geladen gekoppeld apparaat voor gebruik als geheugentechnologie.Met behulp van deze technologie ontwikkelden andere bedrijven al snel manieren om het foto -elektrische effect vast te leggen en elektronische afbeeldingen te maken.

De manier waarop een geladen gekoppeld apparaat werkt bij het vastleggen van afbeeldingen, is door een afbeelding te concentreren die wordt geprojecteerd vanuit een lens op een fotoactieve condensatorarray.Dit resulteert in elke condensator die een elektrische lading verzamelt die evenredig is met de lichtintensiteit van het beeld.Dit legt een tweedimensionaal beeld vast dat wordt overgebracht naar een ladingsversterker, die op zijn beurt in spanning bedekt.Deze afbeelding wordt vervolgens digitaal opgeslagen in een geheugenmodule en is later toegankelijk.

Een basisgeladen gekoppeld apparaat is efficiënt in het vastleggen van luminantie, maar het heeft moeite met het weergeven van kleur.Om dit probleem op te lossen, gebruiken moderne digitale camera's een apparaat genaamd een Bayer Mask via de CCD.Het verbindt vier pixels in blokken en filtert verschillende luminantieniveaus als verschillende kleuren.Deze pixels zijn gekleurd, waarbij één rood is, één blauw en twee groen, omdat het menselijk oog gemakkelijker groen kan identificeren dan andere kleuren.

Een andere technologie die werd ontwikkeld in de vroege 21e eeuw omvat hoge resolutie geladen apparaatchips die datkan meer van de luminantiekleur gebruiken bij verschillende diafragmafroottes.Het bereikt dit door een apparaat te implementeren dat een dichroic prisma wordt genoemd, dat elke kleur in zijn native componenten splitst.Dichroïsche prisma's zijn gebruikt in sommige digitale camera's en videocamera's.