Първо, принципът на PZZ с идеята за запазване и след това четене на електронния заряд беше разбит от двама инженери на корпорацията BELL, например през 60-те години, за първи път, за да търсят нови видове памет за EOM, заместваща паметта на феритните пръстени (takabula 'yat). Тази идея се оказа безперспективна, но способността на силиция да реагира на видимия спектър от вибрации беше отбелязана и идеята за победа на принципа за обработка на изображението на набулата на нейното развитие.

Нека да разгледаме декодирането на термина.

Съкращението PCD означава "Fix with a charge link" - този термин е подобен на английския "Charge-Coupled Devices" (CCD).

Този тип фитинги в Дания може да са повече широк колоспрете се на различни оптоелектронни приставки за регистрация на изображение. Нуждаем се от цифрови фотоапарати, видеокамери, скенери.

Какво отчита PZZ-приемника под формата на превъзходен проводников фотодиод, какво има светлочувствителен майданчик и два електрически контакта за улавяне на електрически сигнал?

Перче, такива светлочувствителни майданчици (често наричани пиксели - елементи, които приемат светлина и я трансформират на електрически заряд) в PZZ приемника са още по-богати, от няколко хиляди до няколкостотин хиляди и няколкостотин хиляди. Разширението на отделните пиксели обаче може да бъде от 1 до десетки микрона. Пикселите могат да вибрират в един ред - или приемникът се нарича PZZ-линия, или подобни редове могат да бъдат поставени на повърхността на графика - всеки приемник се нарича PZZ-матрица.

Raztashuvannya svіtlopriymalnyh elementіv (правоъгълници със син цвят) в PZZ-линии и PZZ-матрици.

По различен начин PZZ-приемникът, който е подобен на микрочип, има голям брой електрически контакти за предаване на електрически сигнали, които би трябвало да преминават през чувствителния към светлина елемент на кожата. След това към PZZ приемника се свързва електронна схема, която позволява да се излъчва електрически сигнал, пропорционален на неговата осветеност от чувствителния към светлина елемент на кожата.

Функцията на PZZ може да бъде описана по следния начин: чувствителен към светлина елемент на кожата - пиксел - работи като съкровищница за електроника. Електрониката идва от пикселите под притока на светлина, която идва от джерела. Чрез разтягане на дадения интервал за един час, коженият пиксел се изпълва стъпка по стъпка с електрони пропорционално на количеството светлина, изпило в новата, като вятър, изнесена на улицата за един час. След края на определен час електрическият заряд, натрупан от скин пиксела, се прехвърля към „извън“ на устройството чрез проводник и се убива. Всичко е ценно за светлинната структура на кристала, където се изместват светлочувствителните елементи на електрическата управляваща верига.

На практика PZZ-матрицата работи по същия начин. Pіslya eksponuvannya (zasvіchuvannya Изображението scho proektuєtsya) Електронна диаграма upravlіnnya priladit podaє на Demba конвертируеми nabіr іmpulsnih naprugi, SSMSC pochinayut zrushuvati stovptsі на nakopichenimi в pіkselyae в pіkselya ръба в pіkselyay electronic в pіkselyay electronic electronic. перпендикулярно на vimiruvalny елемент, създавайки нови сигнали, пропорционални на десет заряда. По този начин за момент на скин обида можем да вземем стойността на натрупания заряд и грешката, кой пиксел на матрицата (номер на ред и номер на колона) може да се вземе предвид.

Накратко за физиката на процеса.

За кочана е важно, че CCD-тата се считат за прототипи на така наречената функционална електроника, която не може да се разглежда като съвкупност от четири радиоелемента – транзистори, носещи и кондензатори. Основата е принципът на връзката за таксуване. Принципът на свързването на заряда використовува две vіdomі z електростатично положение:

1. начисляват се еднократни такси,
2. заряд прагматично roztashuvatisya там, където потенциалната енергия е минимална. Тобто. грубо - "риба шукає там, де глибше".

За кочана uyavimo sobi MOS кондензатор (MOS - бързо течащ метал-оксиден проводник). Тези, които са останали извън MOS транзистора, така че вземете нова пръчка и намотка, така че това е просто електрод, вода-силиций в силиций с диелектрична топка. За пеенето е важно проводникът да е p-тип, така че концентрацията на дирок в еднакво важни умове е богата (с няколко порядъка) на повече, по-ниски електрони. В електричеството "дивото" се нарича заряд, обратен заряд на електрона, т.е. положителен заряд.

Какво бихте искали да приложите положителен потенциал към такъв електрод (той се нарича затвор)? Електрическо поле, създадено от затвора, проникващо в диелектрика на силициевия пукнатини, издухва рухли дирка; z'yavlyaєtsya zbіdnena област - sevny obsyag силиций, vіlny vіd главни носове. С параметрите на подложките за пълнител, типични за PZZ, дълбочината на зоната трябва да бъде близо до 5 микрона. Navpaki, електрониката, която тук се нарича под светлината, се привлича към затвора и се натрупва върху интердисперсията на силициев оксид без среда под затвора, така че попадат в потенциална ямка (фиг. 1).

Ориз. един
Потенциални пролуки с допълнително напрежение към затвора

С цялата електроника в света, натрупването в ямата често неутрализира електрическото поле, което се създава в проводника от затвора, и щетите могат да бъдат напълно компенсирани, така че цялото електрическо поле пада само върху диелектрика и всичко се обръща, обърни се, раздели тънка топка от електрони.

Нека сега да заредим друг затвор от затвора, а към новия се прилага положителен потенциал, при това по-голям, по-нисък (фиг. 2). Ако затворите пролуките близо, потенциалите им ще се обединят и електрониката, която е в една и съща потенциална дупка, ще се премести към корта, като „глибша“ навън.
Ориз. 2
Припокриване на потенциалните кладенци на два затворени капаци. Зарядът тече към тези места, де потенциална яма на glibsha.

Сега става ясно, че ако успеем да затворим капаците, тогава е възможно чрез захранване към тях да ги управляваме, да прехвърлим локализацията на зарядния пакет към такава структура. Чудотворната сила на PZZ - силата на самосканиране - се основава на факта, че три гуми за часовник са достатъчни за управление на ланцетните щори. (Терминът шина в електрониката е проводник на електрически поток, който свързва елементи от един и същи тип, часовникова шина - проводници, през които се предават във фазово напрежение.) Всъщност за прехвърлянето на зарядни пакети е необходимо и достатъчно да има три електрода, единият с едно предаване , което разделя двойките приемане и предаване на едно в едно, освен това същите електроди на такива триплети могат да бъдат свързани един по един в единична тактова шина, което означава само едно външно предаване (фиг. . 3).

Ориз. 3
Най-простият трифазен PZZ регистър.
Зарядът в потенциалния отвор на кожата е различен.

Tse и є най-простият трифазен регистър zsuvu на PZZ. Циклови диаграми на такъв регистър са показани на фиг. 4.

Ориз. 4
Циклови диаграми за управление на трифазен регистър са три меандра, 120 градуса счупени.
При смяна на потенциалите се променят зарядите.

Вижда се, че за новото нормална работав скин момент времето, когато се използва една тактова шина, се дължи на висок потенциал, а когато се използва такава, е виновен нисък потенциал (бариерен потенциал). Когато потенциалът се увеличи на една шина и се понижи на следващия (напред) едночасов трансфер на всички пакети зареждане към вторичните врати, а за следващия цикъл (един цикъл на шината на скин фазата) се извършва прехвърлянето на пакети зареждане на регистрите към един елемент се извършва.

За локализиране на зарядните пакети близо до напречната посока се образуват спирателни канали по такъв начин - тесни връзки с повишена концентрация на главния фар, който трябва да отиде към канала за прехвърляне (фиг. 5).

Ориз. пет.
Изглед на регистъра "изгори".
Трансферният канал в блока е директно заобиколен от стоп канали.

Отдясно, при факта, че концентрацията на фара трябва да се депозира, със специфично напрежение на портата под него, зоната е затворена (този параметър не е нищо повече, като граничното напрежение на MOS структурата). От интуитивното разбиране беше ясно, че колкото по-голяма е концентрацията на къщата, толкова по-голяма е енергията в проводника, толкова по-важно е те да бъдат отведени в дълбините, тогава толкова по-голяма е границата на напрежението или, при същото напрежение , долният потенциал.

проблеми

Що се отнася до избора на цифрови устройства, променяйки параметрите в плочата, можете да достигнете няколко пъти без прекъсване в параметрите на устройствата (роботни везни с дискретни нива на напрежение), след което в PZZ промените, да речем, концентрацията на къщата, която е . Той добавя свои собствени проблеми към растежа на кристала, а невъзможността за резервация, като BIS памет, и дори дефектните къщи водят до неприложимост на целия кристал.

Podbag

Различните пиксели на PZZ матрицата технологично правят различна чувствителност към светлина и е необходимо да се коригира разликата.

За цифровите CMA тази корекция се нарича система за автоматично управление на усилването (AGC).

Как работи системата AGC

За простота, нека не го разглеждаме по-подробно. Да приемем, че изходът на ADC на CCD възела е равен на потенциалните равенства. Да приемем, че 60 е средният кръг на бялото.

1. За скин пиксела на линията PZZ стойността се изчислява, когато е осветена със стандартна бяла светлина (а за по-сериозни устройства - и отчитането на „черното е равно“).
2. Стойността се сравнява с референтното ниво (например средното).
3. Разликата между последните стойности и референтния равен се запомня за пиксела на кожата.
4. Надал, при сканиране се компенсира разликата в скин пиксела.

Инициализирането на системата AGC се извършва през час от инициализацията на скенерната система. Chantly, вие отбелязахте, че когато машината е включена, след още един час, каретката на скенера започва да се движи прогресивно - завъртайки ruhi (dyad bіlya ч/б контрабанда). Целият процес на инициализация на системата AGC. Системата също е vrakhovu stan lampi (стара).

Така че вие ​​скандирахте уважение, че малките многофункционални устройства, снабдени с цветен скенер, запалиха лампата с три цвята в черно: черен, син и зелен. Нека просто осветлим оригинала. Той е настроен за кратка корекция на чувствителността на матрицата, с изключение на RGB каналите.

pivtoniv тест (ТЕСТ ЗА ЗАСЕЧВАНЕ)ви позволява да инициирате процедурата за мисията на инженера и да донесете значението на корекцията в истинските умове.

Опитайте се да погледнете всичко на истинска, "бойна" машина. Като основа вземаме широкообхватно и популярно устройство SAMSUNG SCX-4521 (Xerox Pe 220)

Необходимо е да се отбележи, че в нашия случай CCD става CIS (контактен сензор за изображение), но същността на това, което се разглежда фундаментално, не се променя. Просто линиите от светлобоядисани са осеяни като джерело.

баща:

Сигналът на изображението от CIS може да бъде близък до 1.2 и да е в секцията ADC (ADCP) на контролера на устройството (ADCP). След ДАЗД аналогов сигнал CIS ще се преобразува в 8-битов цифров сигнал.

Процесор за обработка на изображението в SADC, първо функцията за корекция на тона, а след това функцията за гама корекция. След това се подават данни за различни модули, в зависимост от режима на работа. В текстов режим данните за изображението отиват в модула LAT, в режим Photo данните за изображенията отиват в модула „Разпространение на грешки“, в режим PC-Scan данните за изображението отиват директно към компютъра чрез DMA достъп.

Преди победите поставете парче чисти арки от бяла хартия на наклона на дисплея. Ясно беше, че оптиката, ч/б опушена и възгалето на скенера в средата на маншона са пред "wilizan"

1. Изберете от ТЕХНИЧЕСКИ РЕЖИМ
2. Натиснете бутона ENTER, за да сканирате изображението.
3. След сканирането ще бъде предоставен CIS SHADING PROFILE. Пример за такъв лист е показан по-долу. Не obov'yazkovo, scho vin може да бъде копие на вашия резултат, но близо до изображението.
4. Ако изобразеното изображение е силно изкривено от изображението, показано на малкото, тогава CIS греши. За да извика уважение - в долната част на арката пръстенът казва „Резултати: ОК“. Tse означава, че няма система от сериозни претенции към модула CIS. В противен случай ще бъдат дадени резултатите от помилването.

Пример за профил на rozdrukivka:

Късмет!!

Въз основа на материалите от статии и лекции на SPbDU (LDU), SPbETU (LETI) и Axl. Diakuemo їm.

Материал подготвен от В. Шеленберг

Твърдотелните фотоелектрични преобразуватели (TFEP) са аналози на трансмисионните EPT.

TFEP водят кочана от 70-те години на миналия век, около CCD и са формовани с подобрението на okremikh seredkіv, за да направят MIS-chi MOS-структурни кондензатори. Една от плочите на такъв елементарен кондензатор е метална топене M, другата е облицовката на проводника P ( стр- или н-проводимост), диелектрик D, който да служи като проводник, който се нанася върху тънка топка върху облицовката P. стр-тип) или донор ( н-тип) къща, а як D - силициев оксид SiO 2 (разд. мал. 8.8).

Ориз. 8.8. MOS кондензатор

Ориз. 8.9.Изместване на заряди под електрическото поле

Ориз. 8.10.Принципът на трифазната система PZZ

Ориз. 8.11.Движение на зарядите в двуфазна PZZ система

Когато върху металния електрод се подаде напрежение, под него се установява „замах“ или потенциална яма, в която неосновният нос може да се „стегне“ (в нашия тип електроника), а главният нос, дирка, ще носа може да бъде по-висока от концентрацията на основните. В близост до диелектрика D pіdkladtsі P vinikaє іnversіyny топка, в която видът на проводимостта се променя на zvorotny.

Пакетът за зареждане в PZZ може да бъде въведен чрез електрически път или чрез генериране на светлина. При генериране на светлина фотоелектричните процеси, както в силиция, водят до натрупване на незначително износване в потенциалните ямки. Натрупан заряд, пропорционален на лекотата и натрупания час. Насоченото прехвърляне на заряда в PZZ се осигурява чрез разширяване на MOS-кондензатори на пода на станция за близко разстояние един в същия, така че техните вибриращи области се припокриват и потенциализират. Ако е така, ронлив заряд от незначителни заряди се натрупва в тази област, където има потенциална яма.

Нека зарядът под пръскането на светлина акумулира заряд под електрода У 1 (раздел. Фиг. 8.9). Какво е сега на suidny електрод У 2 подайте напрежение У 2 > У 1, след което инструктирайте да се появи друга потенциална яма, glibsha ( У 2 > Уедно). Между тях има зона на електрическото поле и незначителни носове (електроника) дрифт (преобръщане) в близост до рояка (разд. фиг. 8.9). За да изключите двойната посока на прехвърляне на заряди, последователността на електродите, комбинирани в група от 3 електрода (раздел. Фиг. 8.10).

Ако например се натрупва заряд под електрод 4 и е необходимо да се прехвърли надясно, тогава десният електрод 5 се захранва с по-високо напрежение ( У 2 > У 1) и зарядът тече навсякъде и т.н.

Практически целият комплект електричество беше доведен до три гуми:

I - 1, 4, 7, ...

II - 2, 5, 8, ...

III - 3, 6, 9, ...

Нашият vipad има напрежение „ще получа“ ( У 2) ще бъде на електроди 2 и 5, но електрод 2 ще бъде отстранен от електрод 4, зарядът ще бъде запазен, електрод 3 (за което

У 3 = 0), няма да има поток наляво.

Трицикловият PZZ робот предава присъствието на три електрода (средно) на един елемент от телевизионното изображение, което променя квадрата на квадрата, победител със светлинен поток. За кратко време редица средни (електроди) PZZ метални електроди и диелектрична топка се формоват в стъпаловидна форма (разд. фиг. 8.11). Това позволява при прилагане на електрически импулси да се създават напрежения под различни йога полета с потенциал на различни дълбочини. В ямата на glybsh, повече заряди се източват от центъра на Sudid.

При двуфазна PZZ система броят на електродите (средните) в матрицата се намалява с една трета, което е приятно индицирано от отчитането на потенциалното облекчение.

PZZ пъпката беше пробита с викорис в техниката на изброяване като приставка за памет, регистрираща звука. Върху кочана на ланцета беше поставен инжекционен диод, за да въведе заряд в системата, а в края на ланцета, видим диод, n-p-или p-n-преминете през MOS структурите, които се използват с първия и останалите електроди (средите) на CCD ланцета на политранзисторите.

Но не беше необичайно да се каже, че CCD е по-чувствителен към светлина и следователно е по-ефективен и по-ефективен да спечели като светлинен приемник, а не като приставка, което се забравя.

Тъй като PZZ-матрицата е победител като фотодетектор, тогава натрупването на заряд под този или онзи друг електрод може да се извърши по оптичен метод (инжектиране на светлина). Може да се каже, че PZZ матриците са по същество светлочувствителни аналогови регистри. Днес PZZ не се използват като прикачен файл към паметта (памет), а само като фотодетектор. Вонята се използва на факс машини, скенери (линии на PZZ), на камери и видеокамери (матрица на PZZ). Звук в телевизионните камери vikoristovuyutsya така наречените CCD-чипове.

Ние признахме, че всички 100% от зарядите се прехвърлят в червата. На практика обаче е необходимо да се изискват разходи. Един от dzherel vtrat є "pastka", zdatnі zahopluvati, че utrimuvati deyaky час заряд. Ци зарядите не се вливат в червата на червата, тъй като скоростта на предаване ще бъде голяма.

Друга причина е самият механизъм. Първият момент на пренос на заряд настъпва в силно електрическо поле - дрейф Е. Въпреки това, в света на периодичните заряди, силата на полето спада и процесът на отклонение избледнява, така че останалата част се движи през дифузната дифузия, 100 пъти повече за дрейф. За да получите останалата част от частта, означава да намалите swidcode. Дрифтът дава над 90% трансфер. И все пак, останалата част от vidsotki са основните разходи.

Нека коефициентът на прехвърляне на един трансферен цикъл е повече к= 0,99, като се вземе предвид броят на циклите, равен н= 100, значителен общ коефициент на трансфер:

0,99 100 = 0,366

Става очевидно, че при голям брой елементи е незначително да се харчите за един елемент от голямо значение за уланъра като цяло.

Следователно информацията за краткостта на броя на прехвърлянията на заряд в матрицата на PZZ е особено важна. За когото, в матрица на двуфазен PZZ, коефициентът на пренос на заряда ще бъде по-голям, по-нисък в трифазна система.

сензор - елемент на главатадигитална камера

Сърцето на цифровата видео или фото камера (те се изтриват стъпка по стъпка) е светлочувствителен сензор. Vіn трансформирането е видима светлина върху електрически сигнали, които се рециклират за по-нататъшна обработка за допълнителни електронни схеми. От гимназиалния курс по физика става ясно, че е възможно да се вижда леко като поток от елементарни частици - фотони. Фотони, петна по повърхността на действията на VioVprovіdnikiyih Materivіv, Zdatnі Diminity до защитника Elektronіv Tu DIROK (Nagadymo, Scho Dirkoyu и Naidvіdniki nasivati ​​mister за Електрон, Scho Объркан съм от Vnaslіzhiv Míslívík Vnaslízhív Ryniki атоми sentіvіdnikovo). Процесът на генериране на двойки електрон-дирков под приток на светлина е възможен само в този случай, ако енергията на фотона е достатъчна, да унищожи електрона от ядрото и да го прехвърли в зоната на проводимост. Енергията на фотона е имплицитно свързана със стария вятър на света, който пада, за да може да лежи в така наречената цветна вибрация. Във видимия обхват (за възприемане от човешкото око) вариацията в енергията на фотоните е достатъчна, за да генерира генериране на двойки електрон-дирков от такива полупроводникови материали, като например силиций.

Количеството фотоелектрични електрони, които се установяват, е право пропорционално на интензитета на светлинния поток, възможно е математически да се каже количеството на падащата светлина с големината на заряда, който се генерира от нея. Самият на този прост физически феномен и принципа на светлочувствителните сензори се основава. Сензорът извършва пет основни операции: избледняване на фотоните, превръщането им в заряд, натрупването им, прехвърлянето им към напрежение. Фалоу под формата на технология за подготовка на различни сензори и zdijsnyuyut zavdannya zberigannya и натрупване на фотоелектрони по различен начин. Освен това различни методи и преобразуване на натрупаните електрони могат да бъдат победоносни електрическо напрежение(аналогов сигнал), като, по свой начин, се трансформира в цифров сигнал.

PZZ-сензори

Исторически, първите светлочувствителни елементи за видеокамери са така наречените CCD матрици, чието масово производство започва през 1973 г. Съкращението PZZ се дешифрира като прикачен файл от звук за зареждане; в английската литература терминът CCD (Charge-Coupled Device) е победител. Най-простият PZZ-сензор е кондензатор, който създава електрически заряд под притока на светлина. Крайният кондензатор, който се състои от две метални пластини, разделени от диелектрична топка, не се предполага да се нарича MOS кондензатор. Зад вътрешната си структура, такива кондензатори са сандвич метал, оксид и проводник (както първите букви на помощните компоненти на вонята и отнеха името им). Като проводник от викорно легиращ силициев p-тип, такъв проводник, в който за добавяне на атоми към къщата (легиране), се уреждат излишни кортички. Тънка топка от диелектрик (силициев оксид) се поставя върху проводника на roztashovaniya, а над звяра се поставя метална топка, която служи като функция на затвора, като по този начин се вписва терминологията на полеви транзистори (фиг. 1 ).

Както вече беше планирано, под вливането на светлина в проводника се уреждат електронно-дирков залози. Протео реда от процеса на генериране възниква и обратният процес е рекомбинация на дирок и електрони. Ето защо трябва да свикнете да влизате, да разделяте електрониката и кортите, които са уредени, и да ги спестявате, като разтягате необходимия час. Aje същото kіlkіst ilkіst іn fotoelectronіv іnformatsiyu іinformatsіyu іntensivnіst pohlenny svіtla. За който и признат затвора е топчето от изолационен диелектрик. Да приемем, че към портата е приложен положителен потенциал. В този момент, под притока на създаденото електрическо поле, което прониква в пукнатината на електротехника при проводника, дирките, които са основните носители на заряд, започват да се разпадат при бика на електротехника, след това в плъзгача на електротехника. проводник. На границата между проводника и диелектрика зоната е блокирана от главните носове, тоест площта, и разширяването на зоната се отлага в зависимост от големината на приложения потенциал. Самият регион е "колекция" за фотоелектрони. Наистина, като проводник на светлината, електрониката и кортиците, които са уредени, ще се срутят в противоположни посоки - кортици в плъзгането на проводника, а електрониката в разбита топка. В тази топка няма камъни, тогава електрониката ще бъде запазена там без рекомбинация за необходим час. Естествено, натрупването на електрони е импровизирано, за да бъде неизчерпаемо. Светът има изобилие от електрони между тях и положително заредените кортици предизвикват електрическо поле, изправено успоредно на полето, създадено от портата. В резултат на това полето в средата на проводника се променя на нула, след което процесът на космическия под и електрониката става невъзможен. В резултат на това създаването на двойка електронно-Дирк е придружено от рекомбинация, така че броят на "информационната" електроника в затворена топка престава да се увеличава. И тук можете да говорите за презареждане на капацитета на сензора.

Разгледахме строителния сензор за две важни задачи – преобразуването на фотони в електроника и тяхното натрупване. Задачата за прехвърляне на тази информационна електроника към основните блокове за преобразуване е загубена, така че задачата за познаване на информацията е загубена.

Виждаме не един, а клонче от плътно зашити капаци върху повърхността на същия диелектрик (фиг. 2). Нека резултатът от фотогенерацията под една от капаците натрупа електрони. Ако земната порта дава по-висок положителен потенциал, тогава електрониката ще започне да се движи в областта на силно поле, така че ще се движи от една порта към друга. Сега може да е ясно, че ако можем да затворим капаците, тогава като ги захранваме с различни напрежения, които могат да бъдат контролирани, можем да изместим локализацията на зарядния пакет, използвайки такава структура. Същото за циома прост принциптази основа е прикрепена с връзка за зареждане.

Чудотворната сила на PZZ е в това, че за движението на натрупания заряд има достатъчни и трите вида врати - един предавателен, един приемен и един изолиращ, който разпределя двойка приемни и предавателни едно в едно, и еднократни врати от такива три може да се бути з'є в една тактова шина, което означава само един външен дисплей (фиг. 3). Tse и є най-простият трифазен регистър zsuvu на PZZ.

Доси ми погледна PZZ-сензора само в една равнина - vzdovzh страничен разрез. Зад полето на нашето зрение механизмът за отстраняване на електрони беше блокиран в напречна посока, с затвор, подобен на дълъг брак. Vrahovyuchi, че осветлението на проводника не е равномерно в границите на такъв брак, скоростта на инсталиране на електрониката под притока на светлина се заменя с затвор. Ако не свикнете да посещавате локализацията на електроните в близост до зоната на тяхното установяване, тогава в резултат на дифузията концентрацията на електрони ще бъде унищожена, че информацията за промяната в интензитета на светлината в по-късната директна линията ще бъде загубена. Очевидно би било възможно да се разшири затворът по същия начин, както в по-късния, така че в напречна посока, но трябва да се подготви предварително страхотно числощори на PZZ-матрица. Следователно, за локализиране на електрони, които се установяват, в късната победа, така наречените стоп канали (фиг. 4), които са жената на проводник с ход в светилник. Колкото по-голяма е концентрацията на къщата, толкова повече дива природа се установяват в средата на такъв проводник (кожният атом на къщата се извежда преди установяването на дивата природа). Ейл, в концентрацията на диви, лежи, като в този случай натискът върху портата под него се установява от площта. Интуитивно се разбираше, че колкото по-голяма е концентрацията на дирок в проводника, толкова по-важно е да се изгарят въглищата.

Разгледахме структурата на PZZ-матрицата, която да бъде свързана към PZZ с повърхностен предавателен канал, тъй като каналът, по който се пренася натрупаният заряд, се намира на повърхността на проводника. Повърхностният начин на предаване може да бъде нисък от стотния nedolіkіv, причинен от мощността на междинния проводник. Вдясно във факта, че оградата на проводника в открито пространство разрушава идеалната симетрия на йогийската кристална решетка с много следи, които звездите пискат. Без да навлизаме във фината физика на твърдо тяло, заслужава уважение, че е възможно да се произвеждат подобни кондензирани енергийни пасти за електрониката. В резултат на това натрупаната светлина на електроните може да бъде залята с тези пасти, вместо да се предава от една порта на друга. В допълнение, такива пасти не могат да предават електроника и не стартират, ако е необходимо. Изглежда, че проводникът издава „шум“ - изглежда иначе, количеството електрони, натрупани под затвора, не отразява точно интензивността на глинестите вибрации. Възможно е да се скрият подобни прояви, но за които самият канал за прехвърляне е необходим за отстраняване на въглищата на изследователя. Това решение е внедрено от специалистите на Philips през 1972 г. Идеята се основава на факта, че на повърхността на проводника p-тип има тънка топка от проводник n-тип, която е проводникът, в основния заряд на електрона (фиг. 5).

Добре е да се знае, че контактът на двамата различни видовепроводимост да се натрупа до установяването на затворена топка между прехода. Vіdbuvaєtsya tse за rahunok dіfuzії dirok и elektronіv v zaєmno protilezhnyh prilezhnymi их рекомбинация. Подаването на положителен потенциал към затвора увеличава разширяването на засегнатата област. Характерно е, че сега самата зона е затворена, или капацитетът за фотоелектрони не е на повърхността, а и върху пастата за електрони. Такъв канал за прехвърляне се нарича прикачен файл и всички текущи ПЧП се подготвят сами от канала за прехвърляне на прикачени файлове.

Основните принципи на функционирането на PZZ-сензора, които разгледахме, се използват, за да вдъхновят други зад архитектурата на PZZ-матриците. Структурно могат да се видят две основни матрични схеми: с прехвърляне кадър по кадър и с междуредово прехвърляне.

Матрицата с прехвърляне кадър по кадър има две равни секции с еднакъв брой редове: натрупване и запазване. Коженият ред при тези секции е фиксиран с три капаци (предавател, приемник и изолация). Освен това, както вече беше планирано повече, всички редове са разделени без линия от стоп канали, които образуват пространството за съхранение на хоризонталната линия. Така най-малкият структурен елемент на PZZ-матрицата (пиксел) се създава от три хоризонтални капаци и два вертикални стоп-канала (фиг. 6).

Под часа на експозиция в близост до секцията се натрупват фотоелектрони. След броя на циклите, които се изпращат към портата, прехвърлете натрупания заряд от натрупаната секция към сенчестата секция за съхранение, така че прехвърлянето на цялата рамка да се повтори. Следователно такава архитектура отне името на PZZ от прехвърлянията кадър по кадър. След прехвърлената секция, натрупването се изчиства и могат да се натрупват повторно такси, както и от секцията на паметта, зарядът трябва да е в хоризонталния регистър за четене. Структурата на хоризонталния регистър е подобна на структурата на PZZ-сензора - това са три порта за прехвърляне на заряда. Скин елементът на хоризонталния регистър може да има връзка за зареждане с втората секция на паметта, а за импулса на часовника на кожата от натрупаната секция, целият ред трябва да бъде включен в регистъра за отчитане, който след това се прехвърля към външния сензор за по-нататъшно обработка.

Схемата на PZZ-матрицата е разгледана, но има само една неограничена разлика - висок коефициент на запълване. Този термин се използва за назоваване на разширението на фоточувствителната област на матрицата към общата площ. За матрици с прехвърляне кадър по кадър коефициентът на запълване може да бъде 100%. Тази особеност ви позволява да създавате на базата на дори чувствителни аксесоари.

Кремът на прегледаната суета на матрицата с прехвърляне кадър по кадър може да има редица недостатъци. За нас е важно, че процесът на трансфер не може да бъде смекчен. Самата ситуация е да доведе до ниски негативни прояви. В процеса на прехвърляне на заряда от секцията, натрупването в секцията за съхранение на първата се запълва с избистрени и процес на натрупване на фотоелектрони. Це да доведе до факта, че бичовете на образите вземат приноса си от пакета на някой друг, за да се навъртят в този кратък час, като опънат такова вино, за да премине през тях. Резултатите от рамката са характерно създадени като вертикално самодоволство, който се простира през целия кадър от изгледа на кривите на изображението. Очевидно, за да се борите с подобни явления, можете да спрете различни хитрости, да се защитите по най-радикалния начин - под секцията за натрупване и секцията за прехвърляне, така че прехвърлянето да продължи в засенчената зона. Матриците на такава архитектура отнеха името на PZZ от междуредовите прехвърляния (фиг. 7).

В същото време, както беше описано по-рано, матрицата с прехвърляне кадър по кадър, като елементи от натрупания заряд, тук се появяват фотодиоди (фотодиодите ще бъдат разгледани по-късно). Зарядите, натрупани от фотодиодите, се предават в засенчените PZZ-елементи, сякаш отдалечават заряда. Показателно е, че прехвърлянето на целия кадър от фотодиоди във вертикалния PZZ-регистратор се прехвърля в един такт. Обвинете закона за храненето: защо такава архитектура отне името на междуредовия пренос (използва се и терминът „пренос през ред“)? За да се разширим в полето, да назовем междуреда, както и прехвърлянето кадър по кадър, предполагаме основния принцип на извеждане на изображението на екрана, образувайки видео сигнал. Сигналът на персонала се състои от сигнали в редове, разделени с междуредови интервали, в този час, необходими за преминаването на електронната подкана, която се сканира на екрана, от единия ред към ухото на атаката. Є също интерстициален промиски - един час, необходимо е да преместите обмена от края на оставащия ред към кочана на първия ред (преход на нова рамка).

За да се определи архитектурата на CCD матрицата с трансфери между кадъра, стана ясно, че прехвърлянето на кадър от секцията за натрупване към секцията за съхранение се извършва на всеки час от интервала между кадрите към видеосигнала. Tse y zrozumilo, прехвърлянето на целия кадър се нуждае от значителен интервал от един час. В архитектурата на междуредовите трансфери прехвърлянето на кадър се извършва на цикъл и е възможно да се постигне малък интервал за един час. Изображението беше дадено да отиде в хоризонталния регистър на аудиосигнала, а предаването се извършва в редове за часове между редовете с интервали на видеосигнала.

Crim два различни типа PZZ-матрици са базирани на други схеми. Например, при добавяне към PZZ-матрицата на междуредовото прехвърляне на раздела за запазване ще се появи схема, която комбинира механизма между кадър и междуред (прехвърляне на ред-кадър). При прехвърляне на кадър фоточувствителните елементи се прехвърлят в един тактов цикъл за един час междуредов интервал, а за един час междукадърен интервал, кадърът се прехвърля към секцията за заснемане (межкадрово прехвърляне); От секцията, когато кадърът е взет, кадърът се прехвърля в хоризонталния регистър за първия час междуредови интервали (межкадрово прехвърляне).

IN Час за почивка nabuli се разшири така нареченият супер-CCD (Super CCD), който vikoristovuyut оригиналната архитектура stylnikovu, като utvoryuyut пиксели от осем части. За светлината на което работната повърхност на силиция се увеличава и ширината на пикселите (броят на пикселите на PZZ) се движи. Освен това, осмоъгълната форма на пикселите е по-голяма от площта на светлочувствителната повърхност.

CMOS сензори

По принцип най-малкият тип сензор е т. нар. CMOS сензор (CMOS – допълнителен метален оксид-проводник; в английската терминология – CMOS).

Вътрешната архитектура на CMOS сензорите може да бъде различна. Така че като фоточувствителен елемент могат да действат фотодиоди, фототранзистори или фотовентилатори. Независимо от вида на фоточувствителния елемент, принципът на разделяне на дирок и електрони, които отговарят за процеса на фотогенериране, неизменно се отменя. Нека да разгледаме най-простия тип фотодиод, от чийто задник е лесно да се разбере принципът на работа на всички фотоклетки.

Най-простият фотодиод е контактът на проводниците от n- и p-тип. При контакта на тези проводници зоната е затворена, така че да е свободна от проводници и електроника. Такава област се образува след дифузия на основните носители на заряд във взаимно противоположни посоки. Dirks колабира от p-drink проводника (tobto от областта, de их преливане) в n-drip проводника (към областта, където концентрацията е ниска), и електроните колабират в права линия, след това от n- дип проводник към p-dp. В резултат на такава рекомбинация на дирки и електрони се формира и създава регионът. Освен това по границите на бития район къщите им са открити, освен това в n-областта те имат положителен заряд, а в p-региона - отрицателен. Ци зарядът, разпределен по границите на засегнатата област, създава електрическо поле, подобно на това, което се създава в плосък кондензатор, който се състои от две пластини. Самото поле печели функцията на просторно поле от електричество и електрони, които се установяват в процеса на фотогенериране. Наличието на такова локално поле (його се нарича още потенциална бариера) е важен момент за всеки фоточувствителен сензор (не по-малко за фотодиод).

Приемливо е фотодиодът да е осветен със светлина, а светлината да пада върху n-проводника и p-n-преходът на перпендикуляри преди смяна на светлината (фиг. 8). Фотоелектрониката и фотоелектриците ще дифундират в сърцевината на кристала, а частта, която не се е рекомбинирала, ще достигне повърхността на p-n прехода. Въпреки това, за електрониката със силно електрическо поле - преход без търсене - потенциална бариера, електрониката не може да преодолее p-n-прехода. Dirks добре, navpaki, prikoryuyutsya електрическо поле и проникване в p-региона. В резултат на отвореното поле на светлината и електроните, n-областта е заредена отрицателно (твърде фотоелектрони), а p-областта е положително заредена (твърде фотоелектрична).

Основната характеристика на CMOS сензорите под формата на PZZ сензори не е в начина на натрупване на заряд, а в начина на по-далечно пренасяне. CMOS технологията от вътрешната страна на PZZ ви позволява да извършвате по-голям брой операции директно върху кристала, върху който е релефна фоточувствителната матрица. Krim vilnennya elektronіv їх предавания, CMOS-сензори могат да обработват изображението, да виждат контурите на изображението, да променят преходите и вибрациите на аналогово-цифровото преобразуване. Освен това е възможно да се създаде програмиращ CMOS сензор, също така е възможно да се премахнат още по-богати функционални допълнения.

Толкова широк набор от функции, които могат да се изпълняват от една микросхема, е основното предимство на CMOS технологията пред PZZ. Който има кратък брой необходими звукови компоненти. Превключвателят в цифровата камера на CMOS сензора ви позволява да инсталирате на земята, която звучи, други чипове - например цифрови сигнални процесори (DSP) и аналогово-цифрови преобразуватели.

Яростното развитие на CMOS технологията започва през 1993 г., когато са създадени сензори за активни пиксели. С тази технология коженият пиксел може да бъде прочетен от транзисторен превключвател, който ви позволява да преобразувате заряда в напрежение директно върху пиксела. Освен това стана възможно достатъчен достъп до скин пиксела на сензора (подобно на оперативна паметс достатъчен достъп). Отчитането на заряда от активните пиксели на CMOS сензора се извършва след паралелна верига (фиг. 9), която позволява сигналът от скин пиксела или колоната от пиксели да се чете без средата. Достатъчният достъп позволява на CMOS сензора да чете не само цялата матрица, но и избрани области (метод на безжично четене).

Независимо от предимствата на CMOS матриците пред PZZ (основната причина е по-ниската цена), вонята може да е редица недостатъци. Наличието на допълнителни схеми на CMOS-матричен кристал трябва да бъде причинено преди появата на редица превишавания, като транзистори и диоди, както и ефекта на излишния заряд, което прави CMOS-матриците „шумни“ днес. Ето защо професионалните цифрови фотоапарати скоро ще победят с PZZ-матрици, а CMOS сензорите ще овладеят пазара на евтини приставки, докато не се видят уеб камерите.

Как да извадите цвета

Колкото по-фоточувствителни сензори и по-реактивни, толкова по-малък е интензитетът на светлината - ако има интензитет, тогава се натрупва по-голям заряд. Обвинете закона за храненето: как да въведете цвета на изображението?

За да може камерата да различава цветовете, активният пиксел е насложен с масив от цветни филтри (CFA, масиви с цветни филтри). Принципът на цветния филтър е още по-прост: виното пропуска светлина върху пеещия цвят (с други думи, само светлина с пеещия вятър). Но колко от тези филтри са необходими, така че колко различни цветове на цветовете практически не са оградени? Оказва се, дали има някаква цветова схема, която можете да откъснете от пеещите пропорции на някои от основните (основни) цветове. Най-популярният модел на добавки RGB (червен, зелен, син) има три такива цвята: червен, зелен и син. Това означава, че са необходими само три цветни филтъра. Показателно е, че цветният модел RGB не е единственият, но най-важните цифрови уеб камери печелят сами.

Най-популярният набор от филтри е моделът на Bayer. В моята система червените, зелените и сините филтри са прибрани в чек ред, а броят на зелените филтри е два пъти по-голям, по-нисък червени или сини. Редът на зашиване е такъв, че червените и сините филтри са зашити между зелените (фиг. 10).

Такава spіvvіdnoshennia зелени, червени и сини филтри се обясняват с особеностите на хората zorny sprinyatta: очите ни са чувствителни към зелен цвят.

При PZZ-камерите сумирането на три цветни канала се извършва в приложението за формиране на изображението след преобразуване на сигнала от аналогов в цифров. При CMOS сензорите объркването може да се види директно от чипа. Във всеки случай, основните цветове на филтъра за кожата се интерполират математически с подобрените цветове на чувствителните филтри. Също така, за да се улови истинският цвят на пиксела на изображението, е необходимо да се знае не само интензитета на светлината, преминала през светлинния филтър на този пиксел, но и стойността на интензитета на светлината, преминала през светлинен филтър на пикселите.

Както вече споменахме, цветният модел RGB има три основни цвята, с помощта на които можете да разгледате видимия спектър. Колко прозореца позволявате да отделят цифрови камери? Максималният брой различни цветове на цветовете се приписва на дълбочината на цвета, якът с неговата чернота се приписва на броя на битките, които са победни за кодиране на цвета. В популярния модел RGB 24 с наситен цвят 24 бита за цвят на кожата се добавят 8 бита. За помощта на 8 битки можете да поискате 256 различни цвята в червени, зелени и сини цветове. Предполага се, че тонът на кожата има стойност от 0 до 255. Например, червеният цвят може да има 256 градации: чисто червено (255) до черно (0). Максимална стойносткодът се дава на чист цвят, а кодът за цвят на кожата се приема за промяна в обидния ред: червено, зелено и синьо. Например кодът на чисто червен цвят е написан на (255, 0, 0), кодът на зелен цвят е (0, 255, 0), а кодът на син цвят е (0, 0, 255 ). Жълтият цвят може да бъде променен на червен и зелен, а вторият код се записва в зрителя (255, 255, 0).

Около RGB моделите има и широко известни модели YUV и YСrCb, които са подобни един към един и се базират на подсигналите за яркост и цвят. Сигналът Y е сигналът за яркост, който се дължи на смесването на червени, зелени и сини цветове. Сигналите U и V (Cr, Cb) са различни по цвят. Така сигналът U е близък до разликата между синия и жълтия компонент на цветното изображение, а сигналът V е близък до разликата между червения и зеления компонент на цветното изображение.

Основното предимство на модела YUV (YCrCb) се крие във факта, че този метод на кодиране, при желание и сгънат, по-нисък RGB, предотвратява по-малко смог. Вдясно, поради факта, че чувствителността на човешкото око към яркия Y-компонент и цветово-диференциалните компоненти не е еднаква, за това е общоприемливо е съвпадение на втората трансформация с prorіdzhuvannyam (interlіvіm) на цвета- дистанционни компоненти, ако за група от chotirох suсіdnіh pіkselіvіv богатите на цвят компоненти и заместник са поцинковани (това е името на схемата 4:1:1). Няма значение, че схемата 4:1:1 ви позволява да ускорите изхода на втория вход (замяна на 12 байта за няколко вторични пиксела до достигане на шест). Когато е кодиран съгласно схемата YUV 4:2:2, сигналът за яркост се предава за точката на кожата, а цветните сигнали U и V са само за другата точка на кожата в редица.

Как да цифров

уеб камери

Принципът на работа на всички видове цифрови фотоапарати е приблизително еднакъв. Нека разгледаме типичната схема на най-простата уеб камера, чиято основна характеристика сред другите видове камери е наличието на USB-интерфейс за свързване към компютър.

Оптична система Krim (обективна) и светлочувствителен PZZ или CMOS сензор obov'azkovoyu є наличието на аналогово-цифров преобразувател (ADC), който преобразува аналоговите сигнали на светлочувствителния сензор в цифров код. Освен това е необходима система за формиране на цветно изображение. Друг важен елемент на камерата е схемата, която извършва компресиране и подготовка на данни преди прехвърляне в необходимия формат. Например в анализираната уеб камера видеоданните се предават към компютъра зад USB интерфейса и контролерът на USB интерфейса отговаря за този изход. Структурна схемаЦифровият фотоапарат е показан на фиг. единадесет .

Аналогово-цифровото преобразуване на задания за семплиране на непрекъснат аналогов сигнал се характеризира с честотата на сигналите, които показват интервалите от часа, през които се симулира аналоговият сигнал, както и неговото разреждане. Razryadnistnost ATsP - tse kіlkіst bіtіv, yakі vykoristovyvayutsya derzhnoe vіdlіku сигнал. Например, тъй като 8-цифрен ADC е победител, 8 бита се вибрират, за да представят сигнала, което позволява да се разграничат 256 градации на изходния сигнал. С различен 10-битов ADC е възможно да се разграничат до 1024 различни градации на аналоговия сигнал.

Чрез ниската честотна лента на сградния USB 1.1 (общо 12 Mb/s, за които Web-камерата е не повече от 8 Mb/s) преди прехвърляне към компютъра, данните трябва да бъдат компресирани. Например, ако размерът на рамката е 320×240 пиксела и дълбочината на цвета е 24 бита, размерът на рамката в некомпресиран режим става 1,76 Mbps. С честотна лента от 8 Mbit / s за USB канал, максималната скорост на предаване на компресиран сигнал става по-малка от 4,5 кадъра в секунда, а премахването на чисто видео изисква скорост на предаване от 24 часа повече кадъра в секунда. В такъв ранг стана ясно, че без хардуерна компресия на информацията, която се предава, нормалното функциониране на камерата е невъзможно.

Според техническата документация една CMOS матрица може да бъде разделена на 664 × 492 (326 688 пиксела) и може да работи със скорост до 30 кадъра в секунда. Сензорът поддържа както прогресивен, така и малък тип мащабиране и гарантира, че съотношението сигнал/шум е по-голямо от 48 dB.

Както се вижда от блоковата диаграма, блокът за оформяне на цветовете (аналогов сигнален процесор) има два канала - RGB и YCrCb, а за модела YCrCb цветните и цветните сигнали се изчисляват по формулите:

Y = 0,59G + 0,31R + 0,11B,

Cr = 0,713 × (R - Y),

Cb=0,564×(B-Y).

Аналоговите сигнали RGB и YCrCb, които се формират от аналогов сигнален процесор, се обработват от два 10-битови ADC, използвайки скорост 13,5 MSPS, което осигурява синхронизация със скоростта на пикселите. След дигитализация данните трябва да бъдат изпратени до цифров преобразувател, който формира видеото в 16-битов формат YUV 4:2:2 или 8-битов Y 4:0:0 формат и се изпраща към изходящия порт чрез 16- битова или 8-битова шина.

В допълнение, CMOS сензорът, който може да се види, има широк спектър от възможности за корекция на изображението: прехвърляне на настройката за баланс на белия цвят, контрол на експозицията, гама корекция, корекция на цветовете и т.н. Сензорът може да се управлява от робот, използвайки интерфейса SCCB (Serial Camera Control Bus).

Микросхема OV511+, нейната блокова схема е показана на фиг. 13 е USB контролер.

Контролерът ви позволява да прехвърляте видео данни през USB-шина със скорост до 7,5 Mbit/s. Нищо, че такава бъркотия в предаването не е позволено да се предава видео поток от приятна шведска без челно притискане. Vlasne, компресията е основната цел на USB контролера. Осигурявайки необходимата компресия в реално време до съотношение на компресия 8:1, контролерът ви позволява да предавате видео със скорост 10-15 кадъра в секунда при променлива скорост от 640x480 и със скорост от 30 кадъра в секунда при променлива скорост от 30 кадъра в секунда.

За компресиране на данни е предоставен блок OmniCE, който реализира собствения алгоритъм за компресиране. OmniCE осигурява не само необходимата сигурност на видеопотока, но и сигурността на декомпресията с минимални данни централен процесор(Приемам, за потвърждение на търговците на дребно). Нивото на компресия, което се осигурява от блока OmniCE, варира от 4 до 8 в зависимост от необходимата скорост на видео потока.

ComputerPres 12"2001

Влизане

Ще погледна моя робот прозорци на покриваза аксесоари с връзка за зареждане, параметри, история на създаване, характеристики на настоящите PZZ камери от средния инфрачервен диапазон.

В резултат на това vikonanny срочна писмена работа vivchiv литература zі създаване, принцип dії, техническа характеристикаче zastosuvannya PZZ-камери от средния ІХ диапазон.

PZZ. Физически принцип на роботизиран PZZ. PZZ-матрица

Станция за зареждане PRESIE IZ (CCD) е близо до опрощаване на TIR-конструкции (метални - Dielectrick-пружини), проби на Zagalnіyy Vіtіvprovіdniki Підкладці такъв ранг, scho stupets Methalovich Elektrodіv Бъркам Lynіin Abo Matrick, в Yakiyy Vіy система редовно Sousіdnі x-yelods (фиг. 1). Обзавеждането на Tsya обърква факта, че ще добавя първични и взаимозависими MIS-структури към робота.

Малюнок 1 - Структура на PZZ

Основните функционални характеристики на фоточувствителните PZZ - преобразуване оптични изображенияпоследователността на електрическите импулси (формиране на видеосигнал), както и записването и обработката на цифрова и аналогова информация.

PZZ се приготвя на базата на монокристален силиций. За това се създава тънко (0,1-0,15 μm) диелектрично топене на силициев диоксид върху повърхността на силициевата пластина по метода на термично окисление. Този процес се осъществява по такъв начин, че да се осигури задълбоченост между разделянето на проводник - електротехник и да се сведе до минимум концентрацията на рекомбинационни центрове върху кордона. Електродите, изработени от MIS-елементи, се вибрират с алуминий, дебелината им е 3-7 микрона, разликата между електродите е 0,2-3 микрона. Типичен брой MIS-елементи 500-2000 в линеен и матричен PZZ; Площта на плочата Под крайните електроди на скинния ред се подготвя чрез p-n - преходи, използвани за въвеждане - отстраняване на части от заряди (зарядни пакети) от електрически. начин (инжекционен p-n-преход). С фотоелектрик въвеждането на зарядните пакети на PZZ се вижда от предната страна на батерията. При челно осветяване, за да се избегне засенчването на алуминиеви електроди, е необходимо да се заменят със сликове от силно легиран поликристален силиций (полисилиций), който е прозрачен във видимия и близо до ІХ-обхвата на спектъра.

CCD роботен принцип

Zagalny принцип на роботизирана PZZ ос в Chomu. Ако приложите отрицателно напрежение към метален електрод CCD, тогава под посоката на електрическото поле на електрониката, които са основните носове в облицовката, отидете на повърхността на нагревателя. На повърхността зоната е затворена, тъй като на енергийната диаграма е потенциална дупка за второстепенни носове - дирок. Яки попадат в областта на qiu на дирка, се привличат към границата между разделението на диелектрика - проводника и се локализират близо до тясната близо до повърхността топка.

Сега, ако приложим отрицателно напрежение с по-голяма амплитуда към шевния електрод, тогава по-голяма потенциална яма и дирка ще преминат към него. Чрез прилагане на необходимите електрически напрежения към различни електроди на PZZ е възможно да се осигури както запазването на зарядите в тихи повърхностни зони, така и директното движение на зарядите по повърхността (от структура към структура). Въвеждането на пакет за зареждане (запис) може да се извърши или чрез p-n-преход, разпръснат, например, близо до крайния PZZ елемент, или чрез генериране на светлина. Виждането на заряда от системата (четене) е най-лесният начин да го направите с помощта на p-n-прехода. В този ранг CCD-то е прикрепено по някакъв начин външна информация(електрически или светлинни сигнали) се трансформират върху зарядните пакети на носовете на ruhomi, сякаш по ред на пеене те са разположени в близките повърхностни области, а обработката на информацията се извършва чрез кератинизиране на тези пакети на повърхността. Очевидно е, че на базата на PZZ могат да се изграждат цифрови и аналогови системи. За цифровите системи е по-важен фактът за наличието или наличието на заряда на дироките в този на другия елемент на PZZ, при аналогична обработка може да е прав със стойностите на зарядите, които се движат.

Ако изпратите светлинен поток към богат елемент или матрица PZZ, който носи изображение, тогава на проводника ще започне фотогенериране на двойки електрон-дирков. Метат в района на PZZ, но те падат и в потенциалните ями се натрупват боти (при това големината на натрупващия се заряд е пропорционална на локалното осветление). След края на следващия час (около няколко милисекунди), достатъчен за заснемане на изображението, от PZZ матрицата се взема снимка на пакети с заряд, която показва повишаване на осветеността. Когато тактовите импулси на заряда са включени, пакетите се преместват към изходното устройство за отчитане, което се преобразува в електрически сигнали. В резултат на това на изхода има последователност от импулси с различна амплитуда, която се огъва, което дава видео сигнал.

Принципът на dії PZZ върху задната част на фрагмент от ред FPZS, керамична трициклична (трифазна) верига, е илюстриран с малко 2. Чрез разтягане на цикъл I (spriynyattya, натрупване на тази видео информация) към електродите 1, 4, 7 нанесете tz напрежението на спестяващия Uxp, което води до главните носове - кортици от различен p-тип силиций - в намотката на проводника и фиксира топчетата с дълбочина 0,5-2 микрона - с потенциали за електроника. Осветяването на повърхността на FPCD генерира в присъствието на силиций излишни електронно-диркови залагания, с които електроните се събират заедно в потенциали, локализирани в тънка (0,01 микрона) близо до повърхността топка под електродите 1, 4, 7, удовлетворяване на пакетите сигнал за зареждане.

връзка за зареждане инфрачервена камера

Малюнок 2 - схема на роботизирана трифазна приставка от връзка за зареждане - отворен регистър

Големината на заряда в пакета за кожата е пропорционална на излагането на повърхността близо до електрода. В добре оформени MIS-структури, зарядите в близост до електродите могат да се натрупват в близост до електродите, да предпазват генерирането стъпка по стъпка след пренасянето на заряда в центровете на къщата, дефекти във връзката или по взаимното разпределение на заряда ще се натрупват в потенциалните ями, като същевременно не презареждат сигналите.

Под часа на цикъл II (прехвърляне на заряд) към електродите 2, 5, 8 и така нататък, напрежението се прилага по-високо, по-ниско напрежението се приема. За това под електроди 2, 5 и 8 се обвинява най-големият потенциал. yami, по-ниско под електрони 1, 4 и 7, и след близостта на електроди 1 и 2, 4 и 5,7 и 8 bar'є и между тях znikayut, че електроните текат от susіdnі, glybshі potenciynyami.

При един час от цикъл III напрежението на електроди 2, 5, 8 се намалява до електроди 1, 4, 7.

Че. прехвърлянето на всички зарядни пакети към реда uzdovzh на PZZ е с дясна ръка за едно плетене на една кука, което ще ви позволи да се движите между суданските електроди.

За един час работа върху електроди, които не са свързани директно с потенциали, или има малко изместване на напрежението (1-3 V), което гарантира, че зарядът на всички повърхностни проводници се зарежда и отслабва от рекомбинацията на ефектите.

Повтаряйки процеса на превключване на напрежението на bagatorase, през последния r-h-преход последователно всички пакети за зареждане, се събуждат, например, светлина в реда. В същото време импулсите на напрежението, пропорционални на стойността на заряда на този пакет, са виновни за изходното копие. Картината на светкавицата се трансформира в повърхностен релеф на заряда, който след изпъкването на последния ред се трансформира в поредица от електрически импулси. Колкото по-голям е броят на елементите в един ред на която и да е матрица (номер 1 - ІХ приемници; 2 - буферни елементи; 3 - PZZ не се повтаря прехвърлянето на зарядния пакет от един електрод към sudídny і silyuyutsya tsm sdvorennâ tsm sdvorennâ іnformatsії. осветление , върху кристала FPZS създават обширно разделена зона на ​​спрейняття - натрупване и спестяване - четене, освен това първите осигуряват максимална фоточувствителност, а другите, от друга страна, екранират светлината. 3 (от несдвоени ) FPZZ с прехвърляне на кадри (Фигура 3) информация, взета от матрицата за натрупване 7, бързо се "пуска" в матрицата за натрупване 2, за което се чете последователно от PZZ регистъра 3; в същото време матрицата 1 се натрупва нова рамка.

Бебе 3 - натрупване и разчитане на информация в линейното (а), матрично (б) фоточувствително устройство с зарядно свързване и в устройството с инжектиране на заряд.

KRIM PZZ NIPROSTISO STRUTURTURIES (MALYNOK 1) Nabuli Waughty, Zochi і ї іsnovidi, zokrema zadi от половин комин (Malok 4), бръснене на дейност фото сметки по цялата повърхност на пръскане і Mali междина на MІZHTROVY, І PRIATISH. ., топката на диелектрика на серпентинната общност - Фигура 4), която се използва в режим на два цикъла. По принцип структурата на PZZ с обемен канал (Фигура 4) ще направи къщите дифузни. Натрупване, спестяване, прехвърляне на заряда в случая на проводника, по-малко, по-ниско на повърхността, рекомбинация на центровете и повече ронливост на носа. В резултат на това увеличение с порядък, тази промяна се дължи на използването на различни видове PZZ от повърхностния канал.

Фигура 4 - Варианти на приставки с връзка за зареждане и повърхностни и насипни канали.

За да напръскате цветните изображения на використ по един от двата начина: нанесете оптичния поток зад допълнителната призма към червено, зелено, синьо, напръскайте кожата от тях със специален FPCD - кристал, смесете импулсите от трите кристала в един видео сигнал; създаването върху повърхността на FPZS на пливков пунктиран или мозаечен светлинен филтър, който кодира, създава растер от различни цветни триади.

В останалите скали в компютърно подпомаганата (и не само) преса, пресата често бърза да бъде заровена, да се огледа, причислена към черната „технологична дива, призвана от революционен ранг да влезе в бъдещата цифрова фотография “ – това е най-често срещаният вариант на фразата, по-специално в друга форма от подобни статии. . И все пак, характерно за цялата шумотевица е да върви стъпка по стъпка към „ni“, а по-големият брой специалисти по цифрово фото оборудване, „напреднала разработка“, се уважава за най-добрите победители, за да отменят решението.

Нека признаем, че причината за подобно развитие на идеите е проста - достатъчно е да се обърне внимание на „брилянтната простота“ на това друго решение. Наистина ли матрицата ще е недостатъчна? Нека завъртим пикселите не в редове и редове, а с диагонални линии и след това нека „завъртим“ „картинката“ на 45 градуса със софтуерния път - оста ни доведе до двойна височина! Няма значение, че по този начин се преместват само вертикални и хоризонтални линии, но слабостите и кривите (от които се формира реалното изображение) остават без промени. Головна, че ефектът трябва да се страхува, тогава и че е възможно високо да се заяви за това.

за жалост текуща полза„Разпределено по мегапиксели“. По някаква причина, ако позволите на търговците на дребно на „класически“ CCD матрици да бъдат по-удобни, по-добре е да осигурите приятен динамичен обхват и чувствителност на сензора. А оста на „решението“ за прехода от правоъгълна към осмоъгълна пикселна форма за обикновен фотолюбител получава много разбиране и грундиране, дори ако е толкова ясно написано в рекламните брошури.

Meta tsi єї statti - опитайте на най-просто ниво, за да обясните как да депозирате качеството на изображението, което се прави на изхода от PZZ матрицата. С всички видове оптика човек може лесно да се абстрахира; Появата на друга зад задната част на „огледалната камера“ на по-малко от 1000 долара (Nikon D 70) ви позволява да спомагате, което допълнително увеличава допустимото количество сензори за камери. ценова категорияне смесвайте с "военни" лещи.

Вътрешен фотоефект

След това образът, образуван от лещата, се изразходва върху PZZ-матрицата, така че обменът на светлина пада върху светлочувствителната повърхност на PZZ-елементите, чиято задача е да трансформира енергията на фотоните в електрически заряд . Изглежда приблизително по такъв начин.

За фотон, който е паднал върху CCD елемент, има три варианта за развитие на долните отвори, или „рикошет“ по повърхността, или ще има глина в горната част на проводника (матричен материал) или „ сондиране“ или „работна зона“. Очевидно е, че е необходимо да се създаде такъв сензор в търговците на дребно, като в този случай „рикошетът” и „навигването на низове” ще бъдат сведени до минимум. Тези фотони, сякаш са глинени от матрицата, създават двойка електрон-дирк, сякаш взаимодействат с атом от кристалната решетка на проводника, или просто фотон (или дирка), сякаш взаимодейства с атомите на донорните или акцепторните къщи вътрешен фотоефект. Както знаете, вътрешният фотоелектричен ефект на сензорния робот не е взаимозаменяем - необходимо е да се спасят "избраните" от проводника на заряда в специална колекция и след това да се рахуват.

PZZ-матричен елемент

В див вид дизайнът на CCD елемента изглежда така: силиконовата облицовка от p-тип е оборудвана с канали от n-тип проводник. Над каналите са създадени електроди от поликристален силиций с изолационен про-балон от силициев оксид. След като електрическият потенциал се подаде към такъв електрод в затворената зона под канала n-тип, той се създава потенциална яма, Уговорка за спестяване на електроника. Фотон, който прониква в силиция, произвежда до генериране на електрон, който е привлечен от потенциална ямка, която е запълнена в него. Повече фотони (повече светлина) осигуряват повече заряд с ямс. След това трябва да вземем предвид стойността на таксата, която също се нарича поток от снимкии силова йога.

Четенето на фотопотоци на PZZ-елементите се наричат ​​така последните регистри zsuvu, като редица заряди на входа на серия от импулси на изхода. Серията се дава от аналогов сигнал, който е следващият, който отива към подстанцията.

По този начин за допълнителен регистър можете да преобразувате редове от PZZ елементи в аналогов сигнал. Всъщност последният регистър на zsuvu в PZZ-матриците е реализиран с помощта на същите PZZ-елементи, които са комбинирани в един ред. Ще построя такъв робот въз основа на осъществимост прикрепен с връзка за таксуване(това означава съкращението PZZ) за размяна на зарядите на потенциалните си ями. Размяната е фиксирана пренос на електроди(трансферна порта), roztashovannyh mizh sudnіmi PZZ-елементи. Когато се прилага към най-близкия електрод на увеличения потенциал, зарядът протича под потенциалните ями. Mіzh PZZ-елементите могат да бъдат разширени от два до четири електрода в пренос, в зависимост от тяхното количество, за да се отложи „фазичност“ на регистъра zsuvu, който може да се нарече двуфазен, трифазен или двуфазен.

Подаването на потенциали към преносния електрод е синхронизирано по такъв начин, че зарядите на потенциалните ямки на всички PZZ-елементи се прехвърлят в регистъра едновременно. І за един цикъл на прехвърляне на CCD-елементите, като би „прехвърляне с ремък” заряда на заряда вдясно (или надясно вдясно). Е, CCD-елементът, който се появи "екстремен", даде своя заряд на приставката, скрита на изхода на регистъра - tobto pidsilyuvachu.

По принцип последният регистър е свързан с анекс с паралелен вход и последен изход. Следователно, след прочитане на всички атаки от регистъра, е възможно да се кандидатства за нов ред, след това да се атакува и по този начин да се формира непрекъснат аналогов сигнал, базиран на двусветов масив от фотопотоци. На собствения си ръб, входният паралелен поток за последния регистър на zsuvu (тоест редовете на двусветовия масив от фотопотоци) се осигурява от подреждането на вертикално ориентираните последни регистри на zsuvu, както се нарича паралелен регистър zsuvu, И цялата структура като цяло е само прикачен файл, който се нарича PZZ-матрица.

"Вертикални" последователни регистри на zsuvu, които стават паралелни, се наричат PZZ-матрици, сякаш роботът е напълно синхронизиран. Двуизмерният масив от фотопотоци на PZZ-матрицата се измества надолу един ред в даден момент и само няколко след това, тъй като зарядът на предния ред от процепа "в самото дъно" на последователния регистър, звукът е изпратен в подсилувач. До края на последния регистър паралелните вибрации са празни. Е, самата PZZ-матрица за нормалните роботи е задължителна, но е свързана с микросхема (или набор от тях), която дава потенциала на електрическото задвижване както последователно, така и успоредно на регистрите, а също така синхронизира робота с и двата регистъра. В допълнение, необходимият генератор на часовник.

Рамкова матрица

Този тип сензор е най-простият от конструктивна гледна точка и се нарича кадър по кадър PZZ-матрица(Пълен кадров CCD - матрица). Крим микросхеми "свързват", този тип матрица също ще изисква механичен затвор, който прекъсва светлинния поток след края на експозицията. Не е възможно да започне отчитането на зарядите, докато затворът не се затвори напълно – по време на работния цикъл на паралелния регистър се добавя входът на електрони към фотопотока на пикселите на кожата, което кара фотоните да удрят повърхността на CCD матрицата. Това явление се нарича „Размазване“ на заряда на матрицата на пълен кадър(Намазка на матрицата на пълен кадър).

по такъв начин, четливост на рамкатав такава схема работата както на паралелни, така и на последователни регистри е заобиколена. Очевидно е също така, че е необходимо да се изкриви потокът светлина, който идва от обектива, преди завършване на процеса на четене, че интервал между експозиции tezh да положи депозит поради сигурността на отчитането.

Използване на пълна матрица кадър по кадър, в която зарядът на паралелния регистър не се вписва в ред на входа на последователния, а се добавя към буферния паралелен регистър. Този регистър на прехвърлянията под главния паралелен регистър zsuvu, фотопотоците се преместват в един ред към буферния регистър и след това отиват на входа на последователния регистър zsuvu. Горната част на буферния регистър е покрита с непрозрачен (предимно метален) панел и цялата система отнема името матрица с буфериране на рамка(рамка - трансфер CCD).

Матрица за буфериране на рамка

В тази схема потенциалите на главния паралелен регистър се „изпразват“ много по-бързо, така че когато редовете се прехвърлят в буфера, няма нужда скин редът да проверява за следващия цикъл на последователния регистър. Следователно интервалът между изложбите е кратък, но в същото време скоростта на отчитане намалява, редът трябва да се „оскъпява“ за по-голям брой дни. По този начин интервалът между експозициите се съкращава само за два кадъра, ако искам да добавя малко място към размера на буферния регистър. Най-важното обаче, което трябва да се отбележи, е малкият размер на матрицата с буфериране на кадри - „маршрутът“ на фотопотоците, който след като се премести, се отразява негативно върху спестяването на техните стойности. И във всеки случай, между снимките, виновен е механичен затвор, така че не бива да говорите за непрекъснат видеосигнал.

Матрици с колонно буфериране

Специално за видео технологията е разработен нов тип матрици, в определен интервал между експозиции минимизациите не са за няколко кадъра, а за непрекъснат поток. Zrozumіlo, с цел безопасност и сигурност беше възможно прехвърлянето на клапана към механичния затвор.

Всъщност коя е схемата, която взе името матрици с колонно буфериране(interline CCD -matrix), което е подобно на системите с буфериране на кадри; в него също има буферен паралелен регистър zsuvu, PZZ-елементите на такава връзка са непроницаеми за покриване. Буферът обаче не се разбърква в един блок под главния паралелен регистър - той се „разбърква“ между записите в главния регистър. В резултат на това буферният регистър се намира в реда на колоната на кожата на главния регистър и веднага след експонирането на фотопотока той не се движи „отгоре надолу“, а „надясно“ (или „ отдясно наляво”) и общо за един работен цикъл се изразходва в буферния регистър, като цяло с по-мощен потенциал за нападателно излагане.

Прекарано в буферния регистър, зарядът първо се чете през последния регистър на zsuva, за да "изгори". Частици от падащи фотопотоци в буферния регистър се изваждат в един цикъл, няма нищо подобно на „размазване“ на заряд в матрица с пълен кадър за скоростта на механичен затвор. И оста на часа е изложена за рамката на кожата на най-доброто за тривалността на интервала, който се показва от външната страна на буферния паралелен регистър. Причината за това е, че е възможно да се създаде видео сигнал с висока честота на кадрите – не по-малко от 30 кадъра в секунда.

Матрица с колонно буфериране

През повечето време в литературата матриците с буфериране на колони се наричат ​​„преплетени“ от млякото. Викликно це, напевно, tim, че английските имена „interline“ (буфериране на редове) и „interlaced“ (припокриване) звучат още по-подобно. Всъщност, когато четете всички редове в един цикъл, можете да говорите за матрицата прогресивно коренище(прогресивно сканиране) и ако несдвоените редове се броят за първия такт, а сдвоените редове се четат за другия (или navpak), mov продължава матрици с ред по ред(Интерлейсно сканиране).

Ако искате фотопотоците на главния паралелен регистър да звучат като буферен регистър, който не е обект на „фотонно бомбардиране“, "Размазващ" заряд в матрици с буфериране на колони(намазка) също е известно. Viklikano ts chastkovymi trakkannyam elektronіv s potencijal yami "светлочувствителен" PZZ-елемент в потенциалния кладенец "буфер", особено често tse vіdbuvaєtsya за близо до максимума, равен на заряда, ако яркостта на пиксела е повече от храм. В резултат на табелата нагоре и надолу, в средата на ярка точка, се простира лека смуга, която е перфектна рамка. За да се борим с този неприемлив ефект, при проектирането на сензор, „светлочувствителното“ и буферното пространство трябва да се разшири на по-голямо разстояние, един вид. Разбираемо, това улеснява смяната на таксата, както и по-големият часови интервал на тази операция, проблемът е, че образът на „смазване” не лишава търговците на дребно от избор.

Както беше определено по-рано, необходимо е видеосигналът да е защитен, така че сензорът да не блокира светлинния поток между експозициите, така че механичният затвор в такива роботизирани умове (около 30 операции в секунда) може лесно да излезе на мелодия. За щастие, буферните редове могат да бъдат внедрени електронен затвор, което по по-добър начин ви позволява да правите без механичен затвор поради необходимост, но по друг начин можете безопасно да надцените (до 1/10000 секунди) стойността на дисплея, което е особено важно за улавянето на swidkoline процеси (спорт, природата е тънка). Въпреки това, електронният затвор също означава, че матрицата е малка за система от надземен заряд с потенциал, междувременно всичко ще бъде разказано по ред.

Трябва да платите за всичко, както и за възможността за формиране на видео сигнал tezh. Буферните регистри „дават“ значителна част от площта на матрицата, в резултат на това пикселът на кожата има по-малко от 30% от светлочувствителната площ на същата повърхност, докато пикселът на матрицата с пълен кадър става 70%. Точно този факт, в по-голямата част от съвременните CCD матрици на върха на скин пиксела, микролеща. Такова просто оптично закрепване покрива голяма част от площта на CCD елемента и улавя цялата част от фотоните, които попадат върху първата част, в концентрация на светлинен поток, който на своя ръб се насочва към покриване на компактна светлочувствителна област на пиксела.

Микролещи

Частиците за допълнителни микролещи могат по-ефективно да регистрират светлинния поток, който пада върху сензора, към тях са се прикрепили не само системи с буфериране на колоните, но и пълнокадрови матрици. Vtim, микролещите също не могат да се нарекат „решения без недостатъци“.

Като оптична приставка, микролещите допринасят за регистрирането на изображението, като през повечето време се вижда в яснотата на най-важните детайли на рамката; Краищата им се разтапят леко. От друга страна, така че изображението не е толкова широко, колкото би трябвало - в редица изображения, сякаш образувани от обектива, за да отмъсти за линиите, размера и честотата на поставяне на тези, близки до размерите на CCD-елемента и интердигиталните матрици. Това настроение в кадъра често се подозира част на крака(aliasing) - разпознаване на пиксела на цвета на песента, независимо кой е затворен за детайла на изображението като цялостна част. В резултат на това линиите на обекта на снимката изглеждат разкъсани, с назъбени ръбове. За да се реши този проблем в камери с матрици без микролещи, е скъпо Защита на филтъра от наслагване на спектъра(филтър срещу заглаждане), а сензор с микролещи не изисква такъв филтър. Vtіm, по всяко време за tse трябва да плати за такова намаляване на разпределението на сензора.

Ако обектът на осветление не е достатъчно добър, препоръчително е да отворите отвора колкото е възможно повече. Въпреки това, в същото време се наблюдава рязко увеличаване на броя на промените, които попадат на повърхността на матрицата под стръмен наклон. Микролещите виждат значителна част от такива промени, така че ефективността на светлинната матрица (поради която са отворили диафрагмата) е много кратка. Ако искате да обозначите, че попадайки под усукана размяна на проблеми - навлизане в силиция на един пиксел, фотон с голяма продължителност на живот, който може да проникне във високи сгради, можете да залепите с глина материала на втория елемент на матрицата, което ще успокоява те. За да се реши проблемът, повърхността на матрицата е покрита с непрозрачна (например метална) „решетка“, в която виризата е покрита с по-малко светлочувствителни зони от пиксели.

В исторически план се е развило така, че кадър по кадър рецепторите се използват главно в студийната техника, а матриците с буфериране на колони – в любителската техника. При професионалните камери и двата вида рецептори се стимулират.

В класическата схема на PZZ-елемента, с викорен електрод, се използват поликристални силициеви електроди, чувствителността е заобиколена от частична розетка от светлина от повърхността на електрода. Следователно, когато се отглеждат в специални умове, които повишават чувствителността в синия и ултравиолетовите области на спектъра, осветената отзад матрица се блокира. При сензори от този тип светлината пада върху облицовката и за да се осигури необходимия вътрешен фотоефект, облицовката се шлайфа до дебелина 10-15 микрометра. Този етап на обработка значително увеличи цената на матрицата, освен това стопанските постройки изглеждаха дори изкривени и показаха повишена грижа при сгъване и работа.

Матрица от подсветки

Очевидно е, че с помощта на светлинни филтри, които отслабват светлинния поток, всички скъпи операции с повишена чувствителност губят сензорни, така че матриците на подсветката ще застоят най-доброто в астрономическата фотография.

Чувствителност

Една от най-важните характеристики на записващото устройство, независимо дали е фототермично устройство или CCD матрица, чувствителност- Zdatnist с певчески чин да реагира на оптично viprominyuvannya. Колкото по-чувствителен, толкова по-малко светлина е необходима за реакцията на регистрационното приложение. За определяне на чувствителността са използвани различни стойности (DIN, ASA), но практиката за обозначаване на параметър в единици ISO (Международна организация по стандартизация - Международна организация по стандарти) се вкорени.

За окремния PZZ-елемент, при реакцията, светлината следва генерирането на заряд. Очевидно е, че чувствителността на PZZ-матрицата се състои от чувствителността на всички пиксели и като цяло се крие в два параметъра.

Първи параметър - интегрална чувствителност, което съответства на размера на фотопотока (в милиампери) на светлинния поток (в лумени) в случай на вибрация, спектралният склад на такава волфрамова лампа се нагрява. Този параметър ви позволява да оцените чувствителността на сензора с остра точка.

Друг вариант е монохроматична чувствителност, така че съотношението на големината на фотопотока (в милиампери) към големината на светлинната енергия на индустрията (в милиелектронволта), което води до дълъг живот на болестта. Събиране на всички стойности на монохроматичната чувствителност за част от спектъра, какво да крещи, стане спектрална чувствителност- Падането на чувствителността в дните на вятъра на светлината. По този начин спектралната чувствителност показва способността на сензора да открие цвета на песента.

Беше ясно, че някои от тях изглеждат като интегрални и монохромни чувствителност в обозначенията, популярни при фотографската техника. В същото време спецификациите на цифровото фотографско оборудване показват характеристиките на еквивалентна чувствителност PZZ матрици в ISO единици. И за да определи еквивалентна чувствителност, е достатъчно бригадирът да знае лекотата на обекта на улавяне, диафрагмата и стъкловидното тяло и да отбележи няколко формули. Първо, броят на експозицията се изчислява като log 2 (L * S / C), където L е лекота, S е чувствителност, а C е константа на експозиция. Друга формула задава броя на експозицията, равен на 2 * log 2 K - log 2 t. Няма значение да въведете формула, която ви позволява да изчислите, когато въведете L, C, K и t, защо S.

Чувствителността на матрицата е интегрална стойност, тъй като се крие в чувствителността на PZZ-елемента на кожата. Е, чувствителността на матричния пиксел е да лежи, първо, под формата на „подадени фотони“ зона на светлочувствителна зона(коефициент на запълване) и по различен начин, vіd квантова ефективност(квантова ефективност), това е съотношението на броя на регистрираните електрони към фотоните, потънали върху повърхността на сензора.

Редица други параметри допринасят за квантовата ефективност. Първо, це коефициент на производителност- стойност, която отразява част от тихи фотони, като рикошет върху повърхността на сензора. В момента на повишаване на коефициента на ферментация се променя частта на фотоните, които участват във вътрешния фотоефект.

Фотоните сякаш не провисват на повърхността на сензора, носейки заряд, някои от тях са „заседнали“ на повърхността, а някои от тях проникват дълбоко в материала на PZZ-елемента. Очевидно е, че и при двата типа вонята не участва в процеса на формоване на фотопотока. "Проникващи строителни" фотони в проводника, който се нарича коефициент на глина, Да лежи като в материала на проводника, така че в случай на дългия вятър на падащата светлина - частиците "dovgokhvily" проникват по-богато, отколкото "късите пухкави". PZZ-елемент, който е необходим за фотони с дълготрайно износване, който показва видима промяна, за да достигне такъв коефициент на глина, така че вътрешният фотоелектричен ефект да е близо до потенциала, увеличавайки шанса за електрона да консумират.

Доста често заместител на термина за квантова ефективност "Квантов изход"(квантов добив), но всъщност параметърът показва броя на носителите на заряд, които вибрират при загуба на един фотон. Разбираемо е, че с вътрешен фотоелектричен ефект основната маса на заряда все още се изразходва в потенциалната ямка на CCD елемента, протеиновата част на електроните (или dirok) е уникална „паста“. Числителят има формула, която описва квантовата ефективност, самото количество на носа в заряда изглежда, сякаш е пропиляно в потенциална дупка.

Важна характеристика на PZD матрицата е праг на чувствителност- параметър на регистриращата светлина, който характеризира минималната стойност на светлинния сигнал, който може да бъде регистриран. Колкото по-малък е сигналът, толкова по-висок е прагът на чувствителност. Основният фактор, който заобикаля прага на чувствителност, є тъмен бръмчене(Тъмно течение). Вин е naslіdkom teploelektronі ї emisії и vinikaє в PZZ-elementі при подаване на потенциал към електрода, под който се образува потенциална ямка. "Тъмен" този бръмчене се нарича това, което е съставено от електрони, което е пропиляно в ямата с висок светлинен поток. Ако светлинният поток е слаб, тогава големината на фотострума е близка, а понякога е по-малка, намалете големината на тъмната зъбка.

Іsnuє застояване на тъмния бръмчене в зависимост от температурата на сензора; когато матрицата се нагрее с 9 градуса по Целзий, тъмната струйка се удвоява. За охлаждане на матриците викорите са различни отоплителни системи (охлаждане). В подовите камери, чиито тегловни и размерни характеристики са между блокирането на охладителните системи, а понякога и в качеството на топлообменника, има метален корпус на камерата. В студиото tehhnіtsі на практика няма място за пространство и размери, освен това е позволено да увеличите енергийното захранване на охладителната система, yakі, във вашата стая, да бъде разделена на пасивна и активна.

Пасивни охладителни системиЩе се погрижа за по-малко "skidannya" на излишната топлина на охладения, който ще добавя към атмосферата. В този случай охладителната система играе ролята на максимален проводник на топлина, който осигурява ефективно разпределение на топлината. Очевидно е, че температурата ще се добави, че ще се охлади, не може да стане по-ниска, по-ниската температура е просто твърде гореща, поради което се счита за основен недостатък пасивни системи.

Най-простият приклад на пасивна топлообменна система радиатор(охладител), който е направен от материал с топлопроводимост, най-вече от метал. Повърхността, която е в контакт с атмосферата, образува форма, която осигурява по-голяма площ на разширение. Максималната площ на ​​razsiyuvannya mayut основни части на радиатори, с формата на “жак”, увити в топло розови “глави”. Често, за принудителен топлообмен, повърхността на радиатора се издухва. микровентилаторподобни стопански постройки, чинове охладители(cooler, от думата cool-cool), за персонални компютри охлаждане на процесора. При допускането, че микровентилаторът спестява електроенергия, використиращите системи се наричат ​​„активни“, което е абсолютно погрешно, тъй като охладителите не могат да охлаждат приставките до температура, по-ниска от атмосферната. При високи температури при сегашното време (40 градуса и повече) ефективността на пасивните охладителни системи започва да пада.

Активни охладителни системиза сметка на електрически или химични процеси е безопасно да се контролира по-ниската температура за най-необходимото време. Всъщност активните системи "вибрират студено", но когато се види в атмосферата, това е като добавяне на топлина, което е охлаждане, както и топлината на охладителната система. Класическото дупе на активен охладител е страхотен хладилник. Vtіm, независимо от високия KKD, неговите тегловни и размерни характеристики са неприемливи за студийно фотографско оборудване. Поради това се осигурява активно охлаждане Системи на Пелтие, чиято работа се основава на разнообразие от едномерен ефект, ако поради очевидността на разликата в потенциалите в краищата на два проводника, изготвен от различни материали, на пръчката на тези проводници (отлагания поради полярността на напрежението) се вижда, или топлинната енергия ще се глини. Причината за това е ускорението или увеличаването на електрониката за сметка на вътрешната контактна разлика в потенциала на проводниците.

При различни комбинации от n-тип и p-тип нагреватели, при които се осъществява топлопредаване за баланс между електрониката и проводниците, се предизвиква максимален топлопроводим ефект. За тази здравина е възможно да се каскадира комбинацията от елементи на Пелтие, освен това парчетата изглеждат като глинена топлина, така че се вижда, елементите трябва да се комбинират така, че едната страна на охладителя да е гореща, а другата да е студ. В резултат на каскадна комбинация, температурата на горещата страна на най-отдалечената страна на матрицата на елемента на Пелтие е значително по-висока, по-ниска в най-екстремната степен и се нагрява в атмосферата зад помощта на пасивни стопански постройки, които са радиатори и охладители.

Активните охладителни системи, които вибрират ефекта на Пелтие, могат да намалят температурата на сензора до нула градуса, драстично понижавайки температурата на тъмната дрънкачка. Охлаждането над света на PZZ-матрицата обаче заплашва капките на конденза във водата и в резултат на това късо съединение на електрониката. И понякога граничната температурна разлика между охладените и светлочувствителните зони на матрицата може да доведе до неприемлива деформация.

Нито радиаторите, нито охладителите, нито елементите на Пелтие обаче не са затворени към подовите камери, заобиколени от колата и размерите. Натомист за такава техника, метод се печели, основи за т.нар черни пиксели(тъмни референтни пиксели). Броят на пикселите е покрит с непрозрачен материал на колоните и редовете по ръбовете на матрицата. Важна е средната стойност за всички фотопотоци от черни пиксели равно на тъмната струма. Очевидно е, че за различните умове на експлоатация (температурата на средното ядро ​​на една и съща камера, струята на батерията е твърде тънка), тъмната ивица ще бъде различна. Ако изберете йога като „точка на наблюдение“ за пиксела на кожата, така че да можете да видите стойността му от фотопотока, можете да определите кой фотонен заряд на творенията, паднали върху CCD елемента.

Пренебрегвайки това по друг начин, тъмното дрънчене, следващият спомен за друг фактор, който граничи с прага на чувствителността. Їм є термичен шум(термичен шум), създаващ при наличие на потенциал върху електродите е само хаотичен поток от електрони по протежение на CCD елемента. Витримите с голяма фриволност водят до прогресивно натрупване на електрони в потенциалната ямка, което създава правилната стойност на фотопотока. Аз чим "довша" витримка, има още електрони, които са "загубили" в ямата.

Както можете да видите, лекотата на корито в границите на една касета е изпълнена с постоянна, така че не може да се променя от рамка на рамка. А оста на цифровия фотоапарат ви позволява да зададете оптималната стойност на еквивалентната чувствителност за изображението на кожата. Посегнете към помощта на по-силен видео сигнал, за да излезете от матрицата; Защо се нарича тази процедура „За насърчаване на еквивалентната чувствителност“, познавайки обвивката на контрола на силата на звука на плейъра.

По този начин, при слабо осветление, пред користувата възниква дилема, или да се насърчи еквивалентната чувствителност, или да се увеличи витримката. С това и в двата випада не скривайте рамката с шума на фиксирана роза под нея. Истината, dosvіd pokazyє, scho z "dovgoї" vitrimtsі znіmok psuєtsya negarazd, сякаш от по-силен сигнал на матрицата. Тривиалността на експозицията обаче е голяма, заплашвайки друг проблем - користувачът може да „свали“ рамката. За това, сякаш планирате чест престой в помещението, тогава трябва да изберете фотоапарат с висока светлинна мощност на обектива, както и по-стегнат "интелектуален" сън.

Динамичен обхват

Под формата на матрица е необходимо сградата да се регистрира леко, както с ярко слънце, така и със слаба светлина. За това е виновен потенциалът на матрицата, още по-въображаем, а също така не забравяйте как да намалите минималния брой електрони със слабо осветление и да поемете големия заряд, който се получава, когато интензивен светлинен поток удари сензора . Това изображение, както се формира от обектива, най-често се формира както от ярко осветени зони, така и от дълбоки сенки, като сензорът е виновен за регистриране на всички мерници.

Способността на сензора да формира добро изображение с различна осветеност и висок контраст се определя от параметъра "динамичен диапазон", който характеризира изграждането на матрицата на несъответствието в изображението, се проектира върху їє реєруючу повърхност, най-тъмните нюанси на най-светлите. С разширен динамичен диапазон броят на видимите знаци ще се увеличи, а преходите между тях ще увеличат максимално изображението, сякаш образувано от обекта.

Влияние на динамичния диапазон върху яркостта на рамката (A - широк динамичен диапазон, B - тесен динамичен диапазон)

Нарича се характеристиката, която описва способността на PZZ-елемента да натрупва една стойност "Глинени дупки за потентност"(дълбочина на кладенеца) и изглежда, че динамичният диапазон на матрицата трябва да бъде депозиран. Очевидно, когато умовете на слабото осветление се заменят с динамичен диапазон, се добавя същият праг на чувствителност, който чрез собствената си чернота се обозначава с размера на тъмен бръмчене.

Очевидно това, което изразходвате електрони за създаване на фотопотоци, е не само в процеса на натрупване на заряд с потенциал, но и по време на транспортирането му до изхода на матрицата. Загубен поради отклонението на електроните, които се „счупиха“ в основния заряд при прехвърляне на електрода. Колкото по-малък е броят на „унищожената електроника“, толкова повече ефективност на прехвърляне на заряд(Ефективност на прехвърляне на заряд). Този параметър е заглушен в прозорците и показва част от заряда, който е бил запазен за един час "преминаване" между PZZ-елементите.

Въздействието на ефективността на трансфера може да се демонстрира върху приклада. Ако за матрица 1024 X 1024 стойността на този параметър е 98%, тогава за да се определи стойността на фотопотока на централния пиксел на изхода на матрицата, е необходимо да се 0,98 (в зависимост от заряда, който се прехвърля ) до стъпка 1024 (броя на „пресичанията“ между пикселите) и умножете по 100 (процента). Резултатът е абсолютно незадоволителен - 0,0000001% от изходния заряд ще бъдат загубени. Очевидно е, че с увеличаването на броя на „преходите” броят на „преходите” се увеличава. Освен това скоростта на четливост на кадъра спада, до което увеличаването на скоростта на трансфер (за компенсиране на увеличението) води до неприятно увеличаване на броя на „разкъсаните електрони“.

За да се постигне разумно ниво на четливост на рамката за висока ефективност на пренос на заряд по време на проектирането на PZZ-матрицата, се планира да се „зарови“ поставянето на потенциални ями. Zavdyaki tsomu elektroni не толкова активно "придържат" към elektrodіv трансфер, а за "дълбоко zaglyagnja" potenciyami в дизайна на PZZ-елемента за въвеждане на n-канал.

Обръщайки се към заостреното дупе на приклада: въпреки че в тази матрица 1024 X 1024 ефективността на пренос на заряд в склада е 99,999%, то при изхода на сензора към фотопотока централният заряд ще загуби 98,98% от стойността на 1-ви кочан. Как се разширява матрицата? висока сграда, тогава е необходима ефективност на прехвърляне на заряд от 99,99999%.

Цъфтящ

В тихи ситуации, ако вътрешният фотоелектричен ефект се доведе до свръхсветовен брой електрони, който надвишава дълбините с потенциал, зарядът на CCD елемента започва да се повишава по външните пиксели. На табелите има гледка, която се нарича "цъфтящ"(от англ. blooming - цъфтящ), изглежда като бял цвят и правилна форма и колкото повече електрони са излишни, толкова повече цъфтеж.

Цъфтежът трябва да бъде запазен за допълнителна система електронен дренаж(overflow drain), основната задача за въвеждане на излишък на електрони с потенциални дупки. Най-популярните опции вертикален дренаж(Вертикално преливане, VOD) дренаж на водата(Странично преливане на дренаж, VOD).

В система с вертикален дренаж към облицовката на матрицата се подава потенциал, чието значение е избрано така, че при повторно разгръщане на дълбочината излишните електрони да изтекат от нея към облицовката и да се издигнат там. Минусът на тази опция е промяната в дълбочината на потенциалните кладенци и, очевидно, звукът на динамичния диапазон на PZZ-елемента. Очевидно е също, че тази система не се забива в матрици поради подсветка.

Вертикален електронен дренаж

Система с викорни електроди, която предотвратява проникването на потенциални електрони в дренажните канали, което води до повишаване на излишния заряд. Потенциалът на тези електроди се избира променливо до бариерата на препозициониране чрез потенциални ями, те не се променят на собствената си дълбочина. Светлочувствителната зона на PZZ-елемента се съкращава за дренаж на електродите и микролещите се извеждат на светлина.

Плажен електронен дренаж

Очевидно не може да се пренебрегне необходимостта от добавяне към сензора на дренажна добавка със сложен дизайн, доказателство за рамката, която се внася от цъфтежа. Този електронен затвор не може да бъде изпълнен без дренаж; vіn играе ролята на „завеса“ с прекалено къси предни стъкла, стойността на такава промяна за интервал, която влияе върху прехвърлянето на заряд от главния паралелен регистър към буферния паралелен регистър. "Shutter", тоест дренаж, zabіgaє проникване в ямите на буфера CCD-elementіv тихи elektronіv, scho скрит в "светлочувствителни" пиксели след това, тъй като задачите преминаха (и доста кратък) час на излагане.

"Заседнали" пиксели

Чрез технологични грешки в някои CCD-елементи навийте най-късото предно стъкло, което води до лавинообразно натрупване на електрони близо до потенциалната ямка. На снимката има пиксели, имена "заседнал"(заседнали пиксели), дори силно дразнят по същия начин, както при цвета, така че по отношение на яркостта, освен това, на лицето на фиксирана роза под шума, смрадта се появява, когато цветът е ярък и независимо от нагряването на матрицата.

Vidalennya лепкави пиксели софтуеркамери, които осигуряват откриването на дефектни PZZ-елементи и запаметяването на техните "координати" в енергонезависимата памет. При оформяне на изображението стойностите на дефектните пиксели не се вземат от розите, те се заменят с интерполация на стойностите на самоубийствените точки. За да се идентифицира дефекта на пиксела в процеса на търсене, неговият заряд е равен на референтните стойности, тъй като той също се съхранява в паметта на енергонезависимата камера.

Диагонално матрично разширение

Някои в редица други параметри дали е посочен цифров фотоапарат rozmіr PZZ-матрица по диагонала(предимно на части от инч). Тази стойност е свързана с характеристиките на обекта, който е по-голям от размера на сензора, което означава, че изображението, което се формира от оптиката, е по-голямо. За да се изкриви изображението върху записващата повърхност на матрицата, оптичните елементи трябва да бъдат увеличени. Дори ако "картината" е създадена от обектива, за да изглежда по-малко от сензора, тогава периферните зони на матрицата изглеждат непотърсени. Въпреки това, в редица видеокамери, камерите не показаха, че в техните модели една част от мегапиксели изглежда „неправилна“.

А оста на цифровите "рефлексни камери", създадени на базата на 35-милиметрова технология, на практика променя изображението на ситуацията, сякаш се формира от обектива, пресичайки светлочувствителната област на матрицата. Viklikano оценяваме, че сензорите с размери на рамката на 35-милиметров плувец са по-скъпи и за да доведем до точката, че частта от изображението, която се формира от обектива, се появява буквално „зад кулисите“. В резултат на това характеристиките на обектива се изместват в зоната на "дълго фокус". Ето защо, когато избирате резервна оптика за цифрово рефлексно огледало, трябва фактор за увеличаване на фокусното разстояние- По правило vin трябва да е близо до 1,5. Например, при инсталиране на променлива леща 28-70 мм, работният диапазон става 42-105 мм.

Коефициентът на отгатване може да бъде както положителен, така и отрицателен. Zocrema, zyomka се сгъва със страхотно охлаждане, което ще изисква късофокусни обективи. Оптиката с фокусно разстояние 18 мм и по-евтина е по-скъпа, но в цифрово огледало се трансформира в тривиално 27 мм. От друга страна, обективите с далечни разстояния също могат да бъдат скъпи, а при голямо фокусно разстояние, като правило, външната диафрагма се променя. И оста на евтин 200-милиметров обектив с коефициент 1,5 се трансформира в 300-мм обектив, с който „правилната“ 300-мм оптика има бленда от порядъка на f / 5,6, за 200-мм светлина интензитет - f / 4.5 .

Освен това за всеки обектив са характерни такива аберации, като кривината на полето и изкривяването, което се проявява в остротата и кривината на изображението близо до крайните области на рамката. Въпреки че размерът на матрицата е по-малък, размерът на изображението е по-малък, което се формира от обектива, "проблемните зони" просто няма да бъдат регистрирани от сензора.

Важно е, че чувствителността на матрицата е свързана с размерите на областта, в която се извършва регистрацията. Колкото по-светлочувствителна е зоната на кожния елемент, толкова повече светлина се изразходва върху новия и колкото по-често се наблюдава вътрешният фотоефект, в такъв ранг чувствителността на целия сензор се увеличава. В допълнение, пиксел с голям размер ви позволява да създадете потенциална дупка с "увеличен обем", което положително добавя към широчината на динамичния диапазон. Предната задна матрица на цифрови "рефлексни камери", равна на размерите зад рамката на 35-милиметров плувец. Цифровите сензори традиционно са чувствителни към порядъка на ISO 6400 (!), А динамичният диапазон на ADC е 10-12-битов.

В същото време матриците на любителските камери имат динамичен диапазон, за който е достатъчен 8-10-битов ADC, а чувствителността рядко надвишава ISO 800. Причината за това е специалният дизайн на тази техника. Отдясно Sony има малко конкуренти по отношение на производството на малки (1/3, 1/2 и 2/3 инча диагонално) сензори за любителска технология и причината за това беше компетентен подход към разработката моделна гамаматрици. С развитието на черното поколение, матрицата от раздилната сграда „на мегапиксели повече“ може да бъде снабдена със същата съвкупност от предните модели сензори, при това както за размерите, така и за интерфейса. Очевидно дизайнерите на фотоапарати не са имали възможност да разработят обектива и „електронния пълнеж“ на камерата „от нулата“.

Vtіm, zі zіlshennyam razdіlnoї zdatnostі буфер паралелно регистри zsuvu zaplyuє все повече и повече част от площта на сензора, в резултат на това зоната е светлочувствителна, и mystkіst potenciynoї yami бързо.

Допуска се промяна на светлочувствителната област на PZZ-матрицата в различно време.

Следователно зад кожата "N + 1 мегапиксел" има копие на работата на търговците на дребно - за съжаление, не винаги успешно.

Аналогово-цифров преобразувател

Видеосигналът, който преминава през кризата, трябва да бъде прехвърлен към интелигентния микропроцесор на камерата цифров формат. За когото печелите аналогово-цифров преобразувател, ADC(аналого-цифров преобразувател, ADC) - приставка, която преобразува аналогов сигнал в последователност от цифри. Характеристика на його глава є капацитет, така че броят на дискретните е равен на сигнала, които се разпознават и кодират. За да изчислите броя на rivniv, достатъчно е да извикате двойка в света на ранговете. Например „8-битов капацитет“ означава, че преобразувателят може да присвои 2 на осмия етап, равен на сигнала, и да ги покаже в 256 различни стойности.

За големия капацитет на ADC можете (теоретично) да достигнете повече глибини цвят(дълбочина на цвета) максимален брой kolіrnykh vіdtіnkіv, як може да се направи. Дълбочината на цветните звуци в битове, а броят на звуците се брои като i, тъй като i kіlkіst е равен на сигнала на ADC. Например, с 24-битова дълбочина на цвета, можете да вземете 16777216 цвята.

Истинската дълбочина на цвета за файлове във формати JPEG или TIFF, тъй като те се избират от компютър за обработка и запазване на изображения, са заобиколени от 24 бита (8 бита на кожа цветен канал- синьо, червено и зелено). Поради тази причина понякога АЦП с капацитет от 10, 12 и 16 бита (толкова дълбок цвят 30, 36 и 48 бита) могат да бъдат помилвани от "излишни". Въпреки това, динамичният обхват на матрицата на някои модели цифрово фотографско оборудване може да бъде широк и дори ако фотоапаратът има функция за запазване на кадър в нестандартен формат (30–48 бита), тогава с допълнителна компютърна обработка, той е възможно да се vikorate "zayvі" biti. Както виждате, извиненията на розрахунката на изложението за честотата на проявление ще бъдат принесени в жертва само за неточностите на фокусиране. И в това отношение възможността за компенсиране на подобно помилване с помощта на „долния“ (по време на подстригването) или „горния“ (при свръх-подстригването) бийтове изглежда още по-предна. Е, ако експозицията се отвори без извинения, тогава „изстискването“ на 30–48 бита без прекъсване в стандартните 24 не е особено сгъваемо.

Очевидно динамичният диапазон на PZZ-матрицата е виновен за увеличаването на битността на ADC, тъй като при тесен динамичен обхват на ADC с 10-12 бита на канал нищо няма да бъде разпознато. Най-невъзможно е да го наречем друг, по-нисък рекламен трик на загадката на „36-битовия“ и да създадете „48-битовия“ цвят на скромната „милница“ с матрица от piv инча по диагонала, дори до създайте 30-битов цвят на изображението, як мин, мама, мама, мама. 3 инча.

Твърди дискове