سنسورهای تصویر CCD

سنسورهای تصویر CCD (دستگاه جفت شارژ) دستگاه‌های الکترونیکی هستند که می‌توانند الگوی نور (تصویر) را به الگوی بار الکتریکی (تصویر الکترونیکی) تبدیل کنند. CCD از چندین عنصر مجزا تشکیل شده است که قابلیت جمع آوری، ذخیره و انتقال بار الکتریکی را از یک عنصر به عنصر دیگر دارند. این، همراه با خواص حساس به نور سیلیکون، برای طراحی حسگرهای تصویر استفاده می شود. سپس هر عنصر حساس به نور یک عنصر تصویر (پیکسل) را نشان خواهد داد. با فناوری های نیمه هادی و قوانین طراحی، ساختارهایی ساخته می شوند که خطوط یا ماتریس هایی از پیکسل ها را تشکیل می دهند. یک یا چند تقویت کننده خروجی در لبه تراشه سیگنال ها را از CCD جمع آوری می کند. یک تصویر الکترونیکی را می‌توان با اعمال یک سری پالس‌ها پس از قرار دادن سنسور با یک الگوی نوری که بار پیکسل‌ها را یکی پس از دیگری به تقویت‌کننده خروجی، خط به خط انتقال می‌دهند، به دست آورد. تقویت کننده خروجی شارژ را به ولتاژ تبدیل می کند. لوازم الکترونیکی خارجی این سیگنال خروجی را به شکلی مناسب برای مانیتورها یا قاب گیرنده ها تبدیل می کند. CCD ها دارای نویز بسیار کم هستند.

نمایش تمام تولیدکنندگان سنسورهای تصویر CCD

ویژگی ها

سنسورهای تصویر CCD می توانند یک سنسور رنگی یا یک سنسور تک رنگ باشند. در حسگر تصویر رنگی، یک آرایه فیلتر رنگی RGB یکپارچه پاسخگویی و جداسازی رنگ را فراهم می کند. حسگر تصویر تک رنگ فقط سیاه و سفید را حس می کند. انتخاب ها برای نوع آرایه عبارتند از:

• آرایه خطی

• آرایه منطقه انتقال فریم

• آرایه مساحت فول فریم

• آرایه منطقه انتقال بین خطی

فرمت اپتیکال تصویربرداری دیجیتال معیاری برای اندازه ناحیه تصویربرداری است. فرمت نوری برای تعیین اندازه لنز برای استفاده با تصویرگر استفاده می شود. فرمت نوری به طول قطر ناحیه تصویربرداری اشاره دارد. گزینه های فرمت نوری شامل 1/7 اینچ، 1/6 اینچ، 1/5 اینچ، 1/4 اینچ، 1/3 اینچ، 1/2 اینچ، 2/3 اینچ، 3/4 اینچ است. .، و 1 اینچ. تعداد پیکسل ها و اندازه پیکسل ملاحظات مهمی هستند. پیکسل های افقی به تعداد پیکسل های یک ردیف سنسور تصویر اشاره دارد. پیکسل های عمودی به تعداد پیکسل های یک ستون سنسور تصویر اشاره می کنند. هرچه تعداد پیکسل ها بیشتر باشد، وضوح تصویر بهتر است. به عنوان مثال، وضوح VGA (640 x 480) است، به این معنی که تعداد پیکسل های افقی 640 و تعداد پیکسل های عمودی 480 است. پیکسل ها معمولا مربع هستند اما گاهی اوقات می توانند مستطیل باشند.

مشخصات

مشخصات عملکرد سنسور تصویر مهمی که هنگام جستجوی سنسورهای تصویر CCD باید در نظر گرفته شود عبارتند از پاسخ طیفی، نرخ داده، بازده کوانتومی، محدوده دینامیکی و تعداد خروجی ها. پاسخ طیفی محدوده طیفی (محدوده طول موج) است که آشکارساز برای آن طراحی شده است. نرخ داده سرعت فرآیند انتقال داده است که معمولاً بر حسب مگاهرتز بیان می شود. بازده کوانتومی نسبت الکترون‌های تولید شده توسط فوتون است که پیکسل می‌گیرد به فوتون‌هایی که روی ناحیه پیکسل می‌افتند. این مقدار وابسته به طول موج است، بنابراین مقدار داده شده برای بازده کوانتومی به طور کلی برای طول موج حساسیت اوج برای CCD است. محدوده دینامیکی نسبت لگاریتمی عمق چاه به نویز بازخوانی بر حسب دسی بل است، هر چه این عدد بیشتر باشد، بهتر است. ویژگی های رایج برای سنسورهای تصویر CCD عبارتند از ضد شکوفایی و خنک شدن. برخی از آرایه‌ها برای حسگرهای تصویر CCD یک دروازه ضد شکوفه اختیاری را ارائه می‌کنند که برای خروج سرریز از یک پیکسل اشباع طراحی شده است. بدون این ویژگی، یک نقطه روشن که پیکسل ها را اشباع کرده است، باعث ایجاد یک خط عمودی می شود. برخی از آرایه ها برای نویز کمتر و حساسیت بالاتر خنک می شوند. یک پارامتر محیطی مهم که باید در نظر گرفته شود دمای عملیاتی است.

منبع

globalspec