Лабораторная работа №4. Съемка изображения на CCD камеру. Съемка изображения на пленку
ПЗС устройства состоящие из «металл-диэлектрик-кремний», которые хранят заряд порожденный светом или электронным пучком. ПЗС массивы состоят из нескольких милионнов пикселей, которые являются индивидуальными конденсаторами электрически изолироваными друг от друга путем создания потенциальных ям под каждой ячейкой ПЗС, поэтому они могут накапливать заряд пропорционально интенсивности падающего излучения, как показано на рисунке 3. Наибольшая ПЗС матрица в настоящий момент имеет размер гигапикселя (109). Но так, как такие системы являются очень дорогими, они, как правило, разработаны для использования в крупных астрономических телескопах для обнаружения очень слабых источников света.
Максимальный размер ПЗС матриц в настоящее время доступных для использования в ПЭМ 16 мегапикселей, но этот размер будет увеличиваться со временем. Индивидуальная ячейка в настоящее время может быть равна до 6 мкм, хотя более типичный размер находится в диапазоне 10-15 мкм. Для того, чтобы создать картину, мы должны считать значения из ПЗС матрицы. Мы делаем это путем изменения потенциала прикладываемого для передачи заряда последовательно от каждой потенциальной ямы вдоль линии в матрице на выходной усилитель, как показано на рисунке 3В. С хорошо сконструированными электродами, может быть достигнута 99,999% эффективность переноса заряда. После того как все ячейки пусты массив может быть заполнен заново. Это так называемый "полнокадровый" дизайн является простым и надежным и дает самое высокое разрешение и высокая плотность пикселей.
Рисунок 3 (A) одна ячейка ПЗС-матрицы показывающая хранение заряда в потенциальной яме под один пиксель Если варьировать прикладываемый потенциал, для рыдов пикселей в последовательности, как показано в (B), одна строка пикселей смещается в параллельный регистр и считывается пиксель за пикселем, после чего следующая строка перемещается в параллельный регистр, и т. д. .Накопленный заряд в каждом пикселе, таким образом, подается в усилитель и оцифровывается.
