Co je to nabité vázané zařízení?

Nabíjecí připojené zařízení (CCD) umožňuje přenos elektricky nabitých analogových signálů prostřednictvím různých kondenzátorů uspořádaných v sérii. Toto zařízení je ovládáno hodinovým signálem, který kmitá mezi vysokým a nízkým stavem. Celý systém funguje jako posuvný registr, který má své vstupy a výstupy navzájem propojeny v sérii, což umožňuje použití zpoplatněného připojeného zařízení jako zpoždění analogových signálů. Nejběžnější použití těchto zařízení je pro fotoelektrické světelné senzory, které jsou spojeny s paralelními analogovými signály. Tato technologie je základem fungování digitálních fotoaparátů, videorekordérů a obrazových telefonů.

V roce 1961, Eugene F. Lally, výzkumný pracovník v Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně v Kalifornii, napsal příspěvek nazvaný Mosaic Guidance for Interplanetary Travel . Zkoumal myšlenku použití řady optických detektorů, které implementovaly digitální zpracování, k vytvoření fotografie. V roce 1969 vědci Willard Boyle a George E. Smith, pracující v AT&T Bell Labs v Murray Hill, New Jersey, vyvinuli nabité připojené zařízení pro použití jako paměťová technologie. Pomocí této technologie další společnosti brzy vyvinuly způsoby, jak zachytit fotoelektrický efekt a vytvořit elektronické obrázky.

Způsob, jakým nabité vázané zařízení pracuje při snímání obrázků, je zaostřením obrazu, který se promítá z objektivu na fotoaktivní kondenzátorové pole. To má za následek, že každý kondenzátor hromadí elektrický náboj, který je úměrný intenzitě světla obrazu. Tím se zachytí dvourozměrný obraz, který se přenese do nábojového zesilovače, který jej zase zakrývá do napětí. Tento obrázek je potom digitálně uložen do paměťového modulu a lze k němu přistupovat později.

Základní nabité připojené zařízení je účinné při zachycování jasu, ale má potíže s vykreslením barev. Pro vyřešení tohoto problému moderní digitální fotoaparáty používají zařízení zvané Bayerova maska ​​přes CCD. Spojuje čtyři pixely do bloků a filtruje různé úrovně jasu jako různé barvy. Tyto pixely jsou barevné, přičemž jeden je červený, jeden modrý a dva zelený, protože lidské oko dokáže zelenou identifikaci snadněji identifikovat než jiné barvy.

Další technologie, která byla vyvinuta na začátku 21. století, zahrnuje čipy spárovaných zařízení s vysokým rozlišením, které mohou používat více barvy jasu při různých velikostech clony. Toho se dosahuje implementací zařízení zvaného dichroický hranol, který rozděluje každou barvu do svých nativních složek. V některých digitálních fotoaparátech a videokamerách byly použity dichroické hranoly.