Vad är en laddad kopplad enhet?

En laddad kopplad enhet (CCD) tillåter transport av elektriskt laddade analoga signaler genom olika kondensatorer som är inställda i en serie.Denna enhet styrs av en klocksignal som svänger mellan höga och låga tillstånd.Hela systemet fungerar som ett skiftregister som har sina ingångar och utgångar kopplade samman i serie, vilket gör att en laddad kopplad enhet kan användas som ett sätt att försena analoga signaler.Den vanligaste användningen av dessa enheter är för fotoelektriska ljussensorer som är kopplade till parallella analoga signaler.Denna teknik är grunden för hur digitala kameror, videomässare och bildtelefoner fungerar.

1961 skrev Eugene F. Lally, en forskare vid Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien..Han utforskade idén att använda en serie optiska detektorer som implementerade digital bearbetning för att skapa ett fotografi.1969 utvecklade forskarna Willard Boyle och George E. Smith, som arbetade på ATT Bell Labs i Murray Hill, New Jersey, en laddad kopplad enhet för användning som en minnessteknik.Med hjälp av denna teknik utvecklade andra företag snart sätt att fånga den fotoelektriska effekten och göra elektroniska bilder. Det sätt som en laddad kopplad enhet fungerar för att fånga bilder är genom att fokusera en bild som projiceras från en lins på en fotoaktiv kondensatoruppsättning.Detta resulterar i att varje kondensator som ackumuleras en elektrisk laddning som är proportionell mot bildens ljusintensitet.Detta fångar en tvådimensionell bild som överförs till en laddningsförstärkare, som i sin tur täcker den till spänning.Denna bild lagras sedan digitalt i en minnesmodul och kan nås senare.

En grundläggande laddad kopplad enhet är effektiv för att fånga luminans, men den har svårt att göra färg.För att lösa detta problem använder moderna digitala kameror en enhet som kallas en Bayer -mask över CCD.Den länkar fyra pixlar till block och filtrerar olika luminansnivåer som olika färger.Dessa pixlar är färgade, varav en är röd, en blå och två grön, eftersom det mänskliga ögat kan identifiera grönt lättare än andra färger.

En annan teknik som utvecklades i början av 2000-talet innebär högupplöst laddade enhetschips somkan använda mer av luminansfärgen i olika bländarstorlekar.Det åstadkommer detta genom att implementera en enhet som kallas ett dikroiskt prisma, som delar upp varje färg i sina ursprungliga komponenter.Dikroiska prismor har använts i vissa digitala kameror och videokameror.