Hvad er en opladet koblet enhed?

En ladet koblet enhed (CCD) tillader transport af elektrisk ladede analoge signaler gennem forskellige kondensatorer, der er oprettet i en serie.Denne enhed styres af et ursignal, der svinger mellem høje og lave tilstande.Hele systemet fungerer som et skiftregister, der har sine input og output, der er knyttet sammen i serie, som gør det muligt at bruge en ladet koblet enhed som en måde at forsinke analoge signaler på.Den mest almindelige anvendelse af disse enheder er til fotoelektriske lyssensorer, der er knyttet til parallelle analoge signaler.Denne teknologi er grundlaget for, hvordan digitale kameraer, videooptagere og billedtelefoner fungerer.

I 1961 skrev Eugene F. Lally, en forsker ved Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, et papir kaldet Mosaikvejledning til interplanetær rejse .Han udforskede ideen om at bruge en række optiske detektorer, der implementerede digital behandling for at oprette et fotografi.I 1969 udviklede forskere Willard Boyle og George E. Smith, der arbejdede på ATT Bell Labs i Murray Hill, New Jersey, en ladet koblet enhed til brug som hukommelsesteknologi.Ved hjælp af denne teknologi udviklede andre virksomheder snart måder til at fange den fotoelektriske effekt og lave elektroniske billeder.

Den måde, hvorpå en ladet koblet enhed fungerer til at fange billeder, er ved at fokusere et billede, der projiceres fra en linse på en fotoaktiv kondensatorarray.Dette resulterer i, at hver kondensator akkumulerer en elektrisk ladning, der er proportional med lysintensiteten af billedet.Dette fanger et to-dimensionelt billede, der overføres til en ladningsforstærker, som igen dækker det til spænding.Dette billede gemmes derefter digitalt i et hukommelsesmodul og kan fås senere.For at løse dette problem bruger moderne digitale kameraer en enhed kaldet en Bayer -maske over CCD.Det forbinder fire pixels med blokke og filtrerer forskellige luminansniveauer som forskellige farver.Disse pixels er farvede, hvor den ene er rød, en blå og to grøn, fordi det menneskelige øje kan identificere grønt lettere end andre farver.

En anden teknologi, der blev udviklet i det tidlige 21. århundrede, involverer højopløsning opladet koblet enhedschips, derKan bruge mere af luminansfarven i forskellige blændestørrelser.Det opnår dette ved at implementere en enhed kaldet et dikroisk prisme, der opdeler hver farve i dens oprindelige komponenter.Dikroiske prismer er blevet brugt i nogle digitale kameraer og videokameraer.