Co je to CCD kamera?
CCD fotoaparát je jakýkoli typ digitálního fotoaparátu s obrazovým senzorem s nabitými zařízeními (CCD). To zahrnuje drtivou většinu spotřebitelských a profesionálních fotoaparátů, videokamer, bezpečnostních kamer, kamer mobilních telefonů a lékařských kamer. CCD jsou velmi efektivní a obecně zachycují asi 70 procent dopadajícího světla, na rozdíl od fotografického filmu, který reaguje pouze na asi dvě procenta dopadajícího světla. CCD jsou také citlivé na infračervené světlo, což z nich činí ideální pro kamery pro sledování nočního vize a astronomie. Zatímco některé kamery používají doplňkový polovodičový snímač kovového oxidu (CMOS), CCD je nejběžnějším typem.
Většina kamer CCD používá pro shromažďování obrazových dat jednorázové zařízení s jediným nábojem, zda je kamera určena pro monochromatickou, barevnou nebo infračervenou operaci. V tomto případě se světlo vstupuje skrz čočku, filtruje se a poté zaostřuje na povrch jednoho fotoelektrického pole obrazového senzoru. Mnoho profesionálních videokamer, KNVlastní jako kamery „Three-CCD“ nebo „Three-Chip“ obsahují tři pole CCD. S nimi je příchozí světlo rozděleno hranolem do jeho červených, zelených a modrých složek, z nichž každá se zaměřuje na svůj vlastní senzor CCD. To zlepšuje separaci barev a zvyšuje citlivost na světlo, což má za následek přesnější stínování barev obecně a podrobněji v situacích s nižším světlem.
Faxové stroje, skenery a další typy kamer lineárního skenování používají jednorozměrný CCD obrazový senzor ke shromažďování dat, přesunují se senzor nebo objekt naskenovaný, aby zachytili celý obraz. Každý jiný typ CCD kamery používá pevnou dvourozměrnou matici plochy. Senzor CCD je řadou vázaných, fotoaktivních kondenzátorů, které vytvářejí náboje na základě intenzity, trvání a vlnové délky světla, které se na ně zaměřuje. Jakmile je regulátor senzoru vystaven obrazu, posune náboj každého kondenzátoru na iTS soused v poli. To vytváří zvlnění v celé matici a přesouvá poslední sadu poplatků mimo čip na samostatný digitizér; Tento digitizér je převádí na číselné hodnoty, které mají být uloženy v paměti fotoaparátu.
Jak CCD kamera ukládá a načítá obrazová data obvykle ovlivňuje návrh systému. Metoda celého rámu používá celý CCD pro sběr světla a vyžaduje mechanickou závěrku, aby se zabránilo rozmazání, když jsou obrazová data přenesena mimo čip. Tento design je ideální při sběru nejvíce světla a nejlepší obraz je důležitější než náklady, čas a spotřeba energie. Metoda Interline používá každý další sloupec CCD k rychlému ukládání údajů o nabíjení obrazu s jedním pixelovým posunem, zabránění nátěru a odstraněním potřeby mechanické závěrky za cenu účinnosti. Alternativně může být metoda přenosu rámečku implementována s přijatelným množstvím rozmazání a bez mechanické závěrky. Přenos rámu využívá polovinu CCD pro ukládání a vyhledávání náboje, zatímco druhá polovina hromadí nový obrázek, proto vyžaduje dvojnásobek množství křemíku pro zpracování obrazu stejné velikosti.
Specializované kamery CCD se používají v astronomii, protože jsou citlivé na vlnové délky světla, od ultrafialových po infračervené položky. Ve skutečnosti jsou tak citliví, že je třeba podniknout mnoho dalších kroků, aby se snížilo množství „šumu“, včetně chlazení CCD na tekuté teploty dusíku. Se správným množstvím kompenzace a zpracování obrazu se astrofotografie kvality observatoře stala přístupnou pro vážné, oddané amatéry vyzbrojené kamerovým zařízením CCD.