Hva er et CCD kamera?

December 15  by Eliza

En CCD kamera er noen form for digitalt kamera med en kostnad kombinert enhet (CCD) bildesensor. Dette inkluderer de aller fleste forbrukere og profesjonelle kameraer, videokameraer, overvåkingskameraer, mobiltelefon kameraer og medisinske kameraer. CCD er svært effektiv, vanligvis fange om lag 70 prosent av innfallende lyset, i motsetning til fotografisk film som bare reagerer på omtrent to prosent av innfallende lyset. CCD er også følsom for infrarødt lys, noe som gjør dem ideelle for nattsyn-overvåkingskameraer og astronomi applikasjoner. Mens noen kameraer bruker en Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) bildebrikke, er det CCD den vanligste typen.

De fleste CCD-kameraer bruker en enkelt opplading kombinert enhet for å samle bildedata, om kameraet er designet for monokromatisk, farge eller infrarød drift. I dette tilfelle, går lyset gjennom linsen, blir filtrert og deretter konsentrert på overflaten av en enkelt fotoelektrisk bildesensor array. Mange profesjonelle videokameraer, kjent som "tre-CCD" eller "tre-chip" kameraer, inneholde tre CCD arrays. Med disse, er det innkommende lyset splittet av et prisme i sine røde, grønne og blå komponenten, hver fokusert på sin egen CCD-sensor. Dette forbedrer fargeseparasjon og øker lysfølsomhet, noe som resulterer i mer nøyaktig fargeskygger generelt og mer detaljer i lavere lysforhold.

Faksmaskiner, skannere og andre typer av lineære-skanne kameraer bruker en endimensjonal CCD bildesensor for å samle inn data, flytting enten sensoren eller objektet som skannes for å fange hele bildet. Hver annen type CCD-kameraet bruker en fast todimensjonalt område matrise. CCD-sensoren er en rekke kombinert, foto kondensatorer som bygger opp avgifter basert på intensitet, varighet og bølgelengden til lyset blir fokusert på dem. Når utsatt for et bilde, flytter sensoren kontrolleren ansvaret for hver kondensator til sin nabo i rekken. Dette skaper ringvirkninger over hele matrisen, skiftende det siste settet med avgifter off-chip til en separat digitizer; dette digitaliserer konverterer dem til numeriske verdier som skal lagres i kameraets minne.

Hvor CCD-kamera lagrer og henter bildedata vanligvis påvirker utformingen av systemet. Den fullformat metoden bruker hele CCD for lys samling og krever en mekanisk lukker for å unngå flekker når bildedataene overføres off-chip. Denne utformingen er ideell når du samler mest lys og det beste bildet er viktigere enn pris, tid og strømforbruk. Den inter metoden bruker hver annen kolonne av CCD til raskt å lagre bildedata charge med en ett-punktforskyvning, forebygge smøre og fjerne behovet for en mekanisk lukker på bekostning av virkningsgrad. Alternativt kan rammeoverføringsmetode gjennomføres med en akseptabel mengde av overstrålingen og ingen mekanisk lukker. Frame-overføring benytter halvparten av CCD for kostnad lagring og gjenfinning, mens den andre halvparten er akkumulere et nytt bilde, og dermed det krever dobbelt så mye av silisium til å håndtere den samme bildestørrelse.

Spesialiserte CCD-kameraer blir brukt i astronomi fordi de er følsomme for lys bølgelengder, fra ultrafiolett til infrarødt. De er så følsom, faktisk, at mange ekstra trinn må tas for å redusere mengden av bilde-forvrengt "støy", inkludert avkjøling av CCD til flytende nitrogen-temperatur. Med riktig erstatningsbeløpet og bildebehandling, har observatorium kvalitet astro blitt tilgjengelig for seriøse, dedikerte amatører bevæpnet med CCD kamera utstyr.

  • Et flertall av videokameraer som finnes i butikkene vil være CCD-kameraer.