CCD

Izvor: Vidipedija
Skoči na: orijentacija, traži
CCD senzor od 4 megapiksela
CCD (engl. Charge-Coupled Device) je uređaj s prijenosom naboja koji se može koristiti za različite namjene ali je njegova najpoznatija primjena u senzorima svjetlosti. CCD senzori se danas najčešće koriste u digitalnim fotoaparatima i kamerama gdje su gotovo potpuno zamijenili fotografski film u primjenama kao što su astrofotografija, gdje je osjetljivost iznimno važna.

CCD senzor izumili su 1969. godine Willard S. Boyle i George E. Smith iz laboratorija Bell u New Jerseyu, SAD. Senzor se sastoji od piksela, a svaki piksel je MOS kondenzator. Kada zraka svjetlosti padne na piksel, fotoni izbijaju elektrone u siliciju od kojeg je pisel načinjen te se stvara električni naboj. Ovaj efekt se naziva fotoelektrični efekt – pretvaranje svjetlosti u električni naboj. Taj naboj se čuva u kondenzatoru svakog piksela. U ovom trenutku slika je još uvijek u analognom obliku jer broj izbijenih elektrona odgovara intenzitetu svjetlosti koja je pala na piksel. Kontrolna elektronika zatim potiče “pretakanje” naboja s jednog kondenzatora u nizu na drugi. Zadnji kondeznator u nizu prenosi naboj do sklopa koji ga pretvara u napon. Taj naponski impuls se uzorkuje, digitalizira i na kraju sprema u memoriju. Proces se ponavlja za svaki niz piksela i kada su obrađeni svi pikseli, formira se digitalna slika koju je kasnije moguće obraditi.

Slika dobivena CCD senzorom izvorno je crno-bijela. Da bi se dobila slika u boji, za svaki piksel slike koriste se tri podpiksela senzora, po jedan za prikupljanje crvene, zelene i plave boje. Postoje i 3CCD izvedbe senzora koje se zapravo sastoje od tri senzora – po jedan za svaku osnovnu boju. Za ovakvu izvedbu potrebna je i posebna prizma koja svjetlost razlaže na tri komponente i usmjerava ih prema posebnim senzorima. Ovakve izvedbe daju mnogo kvalitetniju sliku sa vjernijim bojama i koriste se u profesionalnoj fotografskoj i video opremi.

CCD senzori osjetljivi su širok spektar svjetlosti, od infracrvene do ultraljubičaste što omogućava njihovu različitu namjenu. Koriste se u digitalnim fotoaparatima, videokamerama, opremi za noćno promatranje, mikroskopima, teleskopima i drugim optičkim uređajima. Reagiraju na više od 70% upadne svjetlosti što ih čini mnogo osjetljivijim od fotografskog filma koji može zabilježiti samo oko 2% upadne svjetlosti.


Vanjske poveznice