Co je to nabité spojené zařízení?

Nabité spojené zařízení (CCD) umožňuje přenos elektricky nabitých analogových signálů prostřednictvím různých kondenzátorů nastavených v sérii.Toto zařízení je řízeno hodinovým signálem, který osciluje mezi vysokými a nízkými stavy.Celý systém působí jako registr směny, který má své vstupy a výstupy propojené dohromady v sérii, což umožňuje použít nabité spojené zařízení jako způsob zpoždění analogových signálů.Nejběžnějším používáním těchto zařízení je pro fotoelektrické senzory světla, které jsou spojeny s paralelními analogovými signály.Tato technologie je základem toho, jak fungují digitální fotoaparáty, video rekordéry a obrazové telefony.

V roce 1961 napsal Eugene F. Lally, výzkumný pracovník v laboratoři Jet pohonné v Pasadeně v Kalifornii, papír s názvem Mosaic vedení pro meziplanetární cestování .Prozkoumal myšlenku použití řady optických detektorů, které implementovaly digitální zpracování k vytvoření fotografie.V roce 1969 vědci Willard Boyle a George E. Smith, kteří pracují v ATT Bell Labs v Murray Hill v New Jersey, vyvinuli nabité spojené zařízení pro použití jako technologie paměti.Pomocí této technologie si další společnosti brzy vyvinuly způsoby, jak zachytit fotoelektrický efekt a vytvářet elektronické obrázky.

Způsob, jakým nabité spojené zařízení pracuje při zachycení obrázků, je zaostření obrázku, který je promítnut z objektivu na fotoaktivní kondenzátorové pole.To má za následek, že každý kondenzátor hromadí elektrický náboj, který je úměrný intenzitě světla obrazu.To zachycuje dvourozměrný obraz, který je přenesen do zesilovače náboje, který jej zase zakrývá na napětí.Tento obrázek je poté digitálně uložen v paměťovém modulu a je k dispozici později.

Základní nabité spojené zařízení je účinné při zachycení jasu, ale má potíže s vykreslováním barvy.K vyřešení tohoto problému používají moderní digitální fotoaparáty zařízení zvané Bayer Mask přes CCD.Spojuje čtyři pixely do bloků a filtruje různé úrovně jasu jako různé barvy.Tyto pixely jsou zbarveny, přičemž jedna je červená, jedna modrá a dvě zelené, protože lidské oko dokáže identifikovat zelenou snadněji než jiné barvy.Může použít více barvy jasu v různých velikostech clony.Toho dosahuje implementací zařízení zvaného dichroický hranol, které rozděluje každou barvu do jejích nativních komponent.V některých digitálních kamerách a videokamerách byly použity dichroické hranoly.