سنسور CCD چیست؟

در این مقاله تعریف جامع و کلی از سنسور CCD نظیر پیدایش و نحوه عملکرد و چگونگی کار بیان شده است

در این مقاله تعریف جامع و کلی از سنسور CCD نظیر پیدایش و نحوه عملکرد و چگونگی کار بیان شده است

44272186 - 021 , 44272185 - 021   |   info@mediadid.com 

جمعه ۲۳ آذر ۱۳۹۷ | 00:00  0 نظر   91 بازدید


CCD مخفف واژه Charge Copled Device بوده و نوعی سنسور می باشد که بسیاری از دوربین های مدار بسته ای که الان تولید می شود دارای این سنسور است این سنسور که مجهز به چیپ حساس به نور می باشد و منطقه تحت پوشش به تعداد زیادی پیکسل تقسیم می کند و تصاویر از طریق لنز به سطوح چیپ ها رسیده و به تناسب شدت نور ورودی به هر پیکسل یک میزان مشخص بار الکتریکی ایجاد می کند در نتیجه تصویر نوری به یک تصویر الکتریکی تبدیل می شود یعنی یک مبدل نوری-الکتریکی است سنسور CCD در دوربین های مدار بسته رنگی و سیاه و سفید کاربرد دارد که CCD را می توان بعنوان یک شیفت رجیستر نیز نامید که وقتی با یک فوتودیود ترکیب می شود بهترین تصویر را ارائه می دهد

هدف از ساخت CCD برد در دوربین های عکاسی برای جایگزین کردن فیلم بوده و بعنوان حافظه تصویر مطرح بود که با کشف ظرفیت های جدید بدل به یک سنسور قدرتمند و حیاتی در دوربین هایمدار بسته CCTV و غیره شد هر جز از CCD که وظیفه تبدیل یک از تصویر به سیگنال الکتریکی را دارد پیکسل یا فوتوسایت نام دارد و به هر میزان تعداد این پیکسل ها در واحد سطح بیشتر باشد بخش هایجزئی تری از تصویر قابل مشاهده می باشد در نتیجه وضوح و کیفیت تصویر با بالاتر رفتن پیکسل ها افزایش می یابد در اینجا می خواهیم ببینیم پیکسل در دوربین مدار بسته از چی شکل می گیرد هر پیکسل از دیود و خازن شکل می گیرد بطوریکه نور فقط قادر است به دیود بتابد و خازن از تابش نور پوشیده می شود دیود ها وظیفه تبدیل نور به الکترون را نیز بر عهده دارند الکترون های تولید شده در خازن ذخیره می شوند و هر میزان نور تابیده شده شدید تر باشد میزان الکترون های تولید شده بیشتر می شود و خازن ها به مقدار بیشتری شارژ شده و ذخیره سازی می کنند وقتی نور به فتودیود می تابد فوتون باید در برخورد به انتها باعث تهیج الکترون های آن گردد بصورتی که اگر انرژی آن به میژان معینی باشد می تواند الکترون را از اتمها جدا کند

حال با استفاده از یک شیفت رجیستر سریال ولتاژ پایین ترین سطر بصورت سریال خوانده می شود و سپس پیکسل های سطر بالاتر ولتاژ خود را به پیکسل های همجوار سطر پایین تر می دهند و به این ترتیب تمام سطرهای یک ردیف جابجا می شوند این روال برای تمام پیکسل های فریم ادامه پیدا می کند و ولتاژ خوانده شده توسط یک مبدل از آنالوگ به دیجیتال تبدیل می گردد تا در مدارات بعدی استفاده شود

اولین سنسور CCD برای پردازش تصویر از سال 1971 میلا با ایعاد 100*100 پیکسل تولید گردید در حالیکه دارای بازدهی پائینی بوده و نتایج آن خوب نبود ولی این CCD باعث شد تلاش بیشتری برای آن بشود که با بالا رفتن تکنولوژی ابعاد پیکسل ها از اول تاکنون کوچکتر گردیده است بطوریکه از 12um در سال 1987 به 2.6um در سال 2001 رسیده و اینک CCD های پنج مگاپیکسلی در ابعاد بسیار کوچک وجود دارند CCD های بکار رفته در دوربین های مدار بسته CCTV ها از یک اینچ به 1.2 اینچ و سپس به 1.3 اینچ و در آخر به 1.4 اینچ رسیده است و ای در صورتی است که کوچک تر شدن ابعاد در CCD ها به دریافت کاهش نور در آنها انجامیده است

نوشته شده توسط مهندس دشتی


دیدگاه خود را بیان کنید