Thiết bị kết hợp tích điện là gì?

Một thiết bị kết hợp tích điện (CCD) cho phép vận chuyển các tín hiệu tương tự tích điện thông qua các tụ điện khác nhau được thiết lập trong một chuỗi.Thiết bị này được điều khiển bởi tín hiệu đồng hồ dao động giữa trạng thái cao và thấp.Toàn bộ hệ thống hoạt động như một thanh ghi thay đổi có đầu vào và đầu ra được liên kết với nhau theo chuỗi, cho phép một thiết bị kết hợp tích điện được sử dụng như một cách trì hoãn tín hiệu tương tự.Việc sử dụng phổ biến nhất của các thiết bị này là cho các cảm biến ánh sáng quang điện được liên kết với các tín hiệu tương tự song song.Công nghệ này là cơ sở của cách máy ảnh kỹ thuật số, máy quay video và điện thoại hình ảnh hoạt động. Năm 1961, Eugene F. Lally, một nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực ở Pasadena, California, đã viết một bài báo có tên là Hướng dẫn của Mosaic cho du lịch liên hành tinh

.Ông đã khám phá ý tưởng sử dụng một loạt các máy dò quang thực hiện xử lý kỹ thuật số để tạo ra một bức ảnh.Năm 1969, các nhà khoa học Willard Boyle và George E. Smith, làm việc tại AT T Bell Labs ở Murray Hill, New Jersey, đã phát triển một thiết bị kết hợp được tính phí để sử dụng làm công nghệ bộ nhớ.Sử dụng công nghệ này, các công ty khác đã sớm phát triển các cách để nắm bắt hiệu ứng quang điện và tạo hình ảnh điện tử.Cách mà một thiết bị kết hợp tích điện hoạt động trong việc chụp ảnh là bằng cách tập trung một hình ảnh được chiếu từ một ống kính vào một mảng tụ điện quang.Điều này dẫn đến mỗi tụ điện tích lũy một điện tích tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng của hình ảnh.Điều này chụp một hình ảnh hai chiều được chuyển đến bộ khuếch đại điện tích, lần lượt che nó thành điện áp.Hình ảnh này sau đó được lưu trữ kỹ thuật số trong mô -đun bộ nhớ và có thể được truy cập sau.Để giải quyết vấn đề này, máy ảnh kỹ thuật số hiện đại sử dụng một thiết bị gọi là mặt nạ Bayer trên CCD.Nó liên kết bốn pixel thành các khối và lọc các mức độ chói khác nhau như các màu khác nhau.Các pixel này có màu, với một màu đỏ, một màu xanh lam và hai màu xanh lá cây, bởi vì mắt người có thể xác định màu xanh lá cây dễ dàng hơn các màu khác.có thể sử dụng nhiều màu sắc hơn ở các kích cỡ khẩu độ khác nhau.Nó hoàn thành điều này bằng cách thực hiện một thiết bị gọi là lăng kính lưỡng sắc, phân chia từng màu thành các thành phần gốc của nó.Các lăng kính lưỡng sắc đã được sử dụng trong một số máy ảnh kỹ thuật số và máy quay video.