Koja je svrha nabojno spregnutog uređaja?

Uređaj s spregnutim nabojem (CCD) je poluvodički uređaj koji se koristi u digitalnom snimanju slika, posebno u fotoaparatima. To je senzor koji pretvara svjetlost u električne signale za snimanje i obradu slike. Evo pregleda njegove namjene i funkcioniranja:

1. Svjetlosni senzor: Primarna svrha CCD-a je detektirati svjetlost i pretvoriti je u električni naboj. CCD se sastoji od mreže sićušnih ćelija osjetljivih na svjetlo koje se nazivaju pikseli. Kada svjetlo pogodi piksel, ono stvara električni naboj proporcionalan intenzitetu svjetla.

2. Napunite pohranu: Glavna prednost CCD-a je njegova sposobnost pohranjivanja ovih električnih naboja unutar kondenzatora piksela. Ovo skladištenje naboja omogućuje akumulaciju i integraciju svjetla tijekom određenog vremenskog razdoblja, što rezultira poboljšanom osjetljivošću na svjetlo i smanjenim šumom slike.

3. Prijenos naplate: CCD koristi proces koji se zove prijenos naboja za premještanje akumuliranih naboja iz svakog piksela u zajednički izlazni registar. To se postiže manipuliranjem električnim poljima unutar CCD-a. Preciznom kontrolom prijenosa naboja, CCD može sekvencijalno očitati naboje iz svih piksela i pretvoriti ih u elektronički signal.

4. Očitavanje i obrada: Izlazni registar CCD-a povezan je s analogno-digitalnim pretvaračem (ADC), koji pretvara analogne signale naboja u digitalne informacije. Ti se digitalni podaci zatim obrađuju i pretvaraju u sliku. CCD daje visokokvalitetnu sliku visoke rezolucije i točnosti boja.

CCD senzori naširoko su korišteni u raznim slikovnim aplikacijama, uključujući profesionalnu fotografiju, znanstveno snimanje, medicinsko snimanje, astronomska promatranja i nadzorne kamere. Međutim, CCD tehnologija je postupno zamijenjena senzorima CMOS (komplementarni metal-oksid-poluvodič) u mnogim potrošačkim elektroničkim uređajima zbog njihove manje potrošnje energije, manje veličine i poboljšanih performansi u određenim područjima. Unatoč tome, CCD-i još uvijek imaju svoju nišu u specijaliziranim aplikacijama za obradu slika gdje su visoka kvaliteta slike i nizak šum najvažniji.