معرفی فن آوری CCD و تشریح خصوصیات آن
592

معرفی فن آوری CCD و تشریح خصوصیات آن

فن آوری CCD

 

هر CCD از میلیون ها سلول به نام فتوسایت یا فتودیود تشکیل شده است. این نقاط در واقع حسگرهای حساس به نوری هستند که اطلاعات نوری را به یک شارژ الکتریکی تبدیل می نمایند.

                             

                                                 نمایشی از یک حسگر CCD

وقتی اجزای نور که فتون نامیده می شود وارد بدنه سیلیکون فتوسایت می شود، انرژی کافی برای آزادسازی الکترون هایی که با بار منفی شارژ شده اند ایجاد می کند. هرچه نور بیشتری وارد فتوسایت شود، الکترون های بیشتری آزاد می شود. هر فتوسایت دارای یک اتصال الکتریکی می باشد که وقتی ولتاژی به آن اعمال می شود، سیلیکون زیر آن پذیرای الکترون های آزاد شده می شود و همانند یک خازن برای آن عمل می کند. بنابراین هر فتوسایت دارای یک شارژ ویژه است که هرچه بیشتر باشد پیکسل روشن تری را ایجاد می کند.

مرحلۀ بعدی در این فرآیند بازخوانی و ثبت اطلاعات موجود در این نقاط است. وقتی که شارژ به این نقاط وارد و خارج می شود، اطلاعات درون آن ها حذف می شود و از آن جایی که شارژ هر ردیف پس از شارژ ردیف قبلی قرار می گیرد، مثل این است که اطلاعات هر ردیف پشت ردیف قبلی چیده شود. سپس سیگنال ها در حد امکان بدون نویز وارد تقویت کننده شده و بعد وارد ADCمی شوند.

                     

                                              بازخوانی و ثبت اطلاعات

فتوسایت های روی یک CCD تنها به نور حساس می باشند و نسبت به رنگ تأثیر پذیر نیستند. رنگ با استفاده از فیلترهای قرمز، سبز و آبی که روی هر پیکسل قرار گرفته اند، شناسایی می شود. برای اینکه CCD از چشم انسان تقلید کند، نسبت به فیلترهای سبز دو برابر فیلترهای آبی است. زیرا چشم انسان به رنگ های زرد و سبز حساس تر است. هر پیکسل تنها یک رنگ را شناسایی می کند و در نتیجه رنگ واقعی با استفاده از متوسط گیری شدت نور اطراف پیکسل که به میان یابی رنگ مشهور است، ایجاد می شود.

شرکت فوجی فیلم در طراحی CCD دست به ابداع جالبی زده است. این شرکت به جای استفاده از آرایش مربعی برای فتوسایت ها، از فتوسایت های کاملاً متفاوت هشت ضلعی بزرگتری که در ردیف هایی با زاویۀ 45 درجه مرتب شده اند استفاده کرده است. با این کار مشکل نویزهای سیگنال که برای فشردگی فتوسایت ها بر روی CCD محدودیت ایجاد می کرد حل شده است، رنگ ها واقعی تر و محدودۀ دینامیکی وسیع تر و حساسیت به نور بالاتر به دست می آید که نتیجۀ آن عکس های دیجیتالی واضح تر و با رنگ های جذاب تر است.

خلاصه: ایدۀ اصلی CCD این است که با برخورد نور به آن از خود اثر فتوالکتریک نشان دهد. مجموع بار الکتریکی که توسط ماتریس بزرگی از خازن ها جمع آوری می شود به یک تقویت کننده بار الکتریکی ارسال می شود. تقویت کننده، بار مورد نظر را به ولتاژ تبدیل می کند. با تکرار این عمل، کل تصویر برای مرحلۀ بعدی پردازش، ساخته می شود.

                     

                                                                               دیاگرام یک CCD

تهیه شده توسط: گروه فنی پادالکترونیک

دوربین مداربسته اصفهان

  • پاد الکترونیک
  • ۱۳۹۵/۱۲/۰۹
  • ۰

نظرات

بازدید کننده گرامی چنانچه تمایل دارید، نقد یا نظر شما به نام خودتان در سایت ثبت شود، لطفاً وارد سایت شوید.

ارسال فوری

تحویل حداکثر طی 1 روز کاری
 

فروش ویژه

هر سه روز کالای ویژه برای همکاران ویژه
 

09130753912

پشتیبانی محصولات و سیستم های امنیتی