Π’ΠΎΠ²Π°Ρ€ΠΎΠ²: 0 (0Ρ€.)

Пзс ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° это: ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° β€” это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° β€” это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

ΠŸΠ—Π‘-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Β«ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью») ΠΈΠ»ΠΈ CCD-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Π°Π½Π³Π». CCD, Β«Charge-Coupled DeviceΒ») β€” спСциализированная аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма, состоящая ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², выполнСнная Π½Π° основС крСмния, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ ΠŸΠ—Π‘ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Matsushita, Philips ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ. Π’ России ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ сСгодня Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚: ОАО «ЦНИИ β€žΠ­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½Π΅Π΅ прСдприятиС Π—ΠΠž «НПП β€žΠ­Π»Π°Ρ€β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Основная ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ: ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью Π±Ρ‹Π» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ Π² 1969 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Π‘ΠΎΠΉΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠ΅ΠΌ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠΌ Π² Лабораториях Π‘Π΅Π»Π»Π° (AT&T Bell Labs). Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ Π½Π°Π΄ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ (Π°Π½Π³Π». picture phone) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ΠΌ Β«ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ памяти» (Π°Π½Π³Π».

 semiconductor bubble memory). ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ с зарядовой связью Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΈ свою Тизнь ΠΊΠ°ΠΊ устройства памяти, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ заряд Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ рСгистр устройства. Однако ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСмСнта памяти устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ заряд благодаря фотоэлСктричСскому эффСкту сдСлала Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ устройств основным.

Π’ 1970 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ исслСдоватСли Bell Labs Π½Π°ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ простых Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… устройств.

ВпослСдствии ΠΏΠΎΠ΄ руководством ΠšΠ°Π΄Π·ΡƒΠΎ Π˜Π²Π°ΠΌΡ‹ (Kazuo Iwama) компания Sony стала Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠŸΠ—Π‘, Π²Π»ΠΎΠΆΠΈΠ² Π² это ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Ρ‹Π΅ срСдства, ΠΈ сумСла Π½Π°Π»Π°Π΄ΠΈΡ‚ΡŒ массовоС производство ΠŸΠ—Π‘ для своих Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€.

Ивама ΡƒΠΌΠ΅Ρ€ Π² августС 1982 Π³ΠΎΠ΄Π°. ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π΄Π³Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΈΡ‚Π΅ для увСковСчСния Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°.

Π’ январС 2006 Π³ΠΎΠ΄Π° Π·Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘ Π£. Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆ. Π‘ΠΌΠΈΡ‚ Π±Ρ‹Π»ΠΈ удостоСны Π½Π°Π³Ρ€Π°Π΄Ρ‹ ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ АкадСмии БША (Π°Π½Π³Π». National Academy of Engineering)[1]

.

Π’ 2009 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ эти создатСли ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° состоит ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ напряТСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов.

Π”ΠΎ экспонирования ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ напряТСний Π½Π° элСктроды происходит сброс всСх Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ зарядов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСх элСмСнтов Π² ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ состояниС.

Π”Π°Π»Π΅Π΅ комбинация напряТСний Π½Π° элСктродах создаёт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ элСктроны, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ воздСйствия свСта ΠΏΡ€ΠΈ экспонировании. Π§Π΅ΠΌ интСнсивнСС свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²ΠΎ врСмя экспозиции, Ρ‚Π΅ΠΌ большС накапливаСтся элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, соотвСтствСнно Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля.

ПослС экспонирования ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния напряТСния Π½Π° элСктродах Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΈ рядом с Π½ΠΈΠΌ распрСдСлСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ заряда Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ субпиксСля ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°

АрхитСктура пиксСлСй Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ разная.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° субпиксСлСй ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ красного Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°)

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π½Π° схСмС субпиксСля ΠŸΠ—Π‘: 1 β€” Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ свСта, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°;
2 β€” ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Π° субпиксСля;
3 β€” R β€” красный ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ субпиксСля, Ρ„Ρ€Π°Π³ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°;
4 β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ элСктрод ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния ΠΈΠ»ΠΈ сплава индия ΠΈ оксида ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°;
5 β€” оксид крСмния;
6 β€” ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π» n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°: Π·ΠΎΠ½Π° Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй β€” Π·ΠΎΠ½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта;
7 β€” Π·ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы (ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°), Π³Π΄Π΅ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй заряда;
8 β€” крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠΎ способу Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом

Π‘Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ свСта ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…β€”ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ это ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Для Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° развития событий— ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΡΡ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚Β» ΠΎΡ‚ повСрхности, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½ Π² Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹), Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡŒΡ‘Ρ‚ насквозь» Π΅Ρ‘ Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½ΡƒΒ». ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² трСбуСтся ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ сСнсор, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΎΡ‚ Β«Ρ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚Π°Β» ΠΈ «прострСла Π½Π°Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Β» Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π±Ρ‹ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹. Π’Π΅ ΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ элСктрон-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ взаимодСйствиС с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктрон (Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ), Ссли взаимодСйствиС Π±Ρ‹Π»ΠΎ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй, Π° ΠΎΠ±Π° пСрСчислСнных явлСния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом. РазумССтся, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сСнсора Π½Π΅ ограничиваСтся β€” Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ «отнятыС» Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° носитСли заряда Π² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ конструкция ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта выглядит Ρ‚Π°ΠΊ: крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° оснащаСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Над ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ прослойкой ΠΈΠ· оксида крСмния. ПослС ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ элСктрод элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n -Ρ‚ΠΈΠΏΠ° создаётся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма, Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½, ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктрона, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ притягиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямой ΠΈ остаётся Π² Π½Π΅ΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅Π΅ количСство Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² (яркий свСт) обСспСчиваСт больший заряд ямы. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ этого заряда, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов осущСствляСтся Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ рСгистрами сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ строку зарядов Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² ΡΠ΅Ρ€ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅. Данная сСрия прСдставляСт собой Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² дальнСйшСм поступаСт Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ рСгистра ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал заряды строки ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов. ЀактичСски, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… рСализуСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ самых ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² строку. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ устройства базируСтся Π½Π° способности ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью (ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ это ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π°Π±Π±Ρ€Π΅Π²ΠΈΠ°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘) ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ зарядами своих ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям. ОбмСн осущСствляСтся благодаря Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡŽ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСктродов пСрСноса (transfer gate), располоТСнных ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° блиТайший элСктрод ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° заряд Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚Β» ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… элСктродов пСрСноса, ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… количСства зависит Β«Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ» рСгистра сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктроды пСрСноса синхронизирована Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям всСх ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов рСгистра происходит ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. И Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ» пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅Β» заряды слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎ). Ну Π° оказавшийся Β«ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΌΒ» ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ свой заряд устройству, располоТСнному Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ рСгистра— Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ.

Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига являСтся устройством с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ послС считывания всСх зарядов ΠΈΠ· рСгистра Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ строку, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал Π½Π° основС Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². Π’ свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ строки Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²) обСспСчиваСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров сдвига, которая имСнуСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Π° вся конструкция Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ являСтся устройством, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ.

Β«Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгистры сдвига, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ столбцами ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ синхронизирована. Π”Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ смСщаСтся Π²Π½ΠΈΠ· Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ строку, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Ρ‘ΠΌ происходит это Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ заряды ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ строки ΠΈΠ· располоТСнного Β«Π² самом Π½ΠΈΠ·ΡƒΒ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΡƒΡˆΠ»ΠΈ Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π”ΠΎ освобоТдСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ. Ну Π° сама ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° для Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ микросхСмС (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρƒ), ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π° элСктроды ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСгистров. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€.

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ сСнсора являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простым с конструктивной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΠΈ имСнуСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ (full-frame CCD-matrix). Помимо микросхСм «обвязки», Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† нуТдаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² мСханичСском Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ послС окончания экспонирования. Π”ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ закрытия Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° считываниС зарядов Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Ρ‚ΡŒ нСльзя β€” ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ пиксСлов добавятся лишниС элСктроны, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС называСтся Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ (full-frame matrix smear).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ схСмС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΉ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°, Π΄ΠΎ Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ процСсса считывания, поэтому ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ скорости считывания.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°

БущСствуСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ заряды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π½Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ построчно Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π° Β«ΡΠΊΠ»Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр располоТСн ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ построчно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр ΠΈ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ (Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ мСталличСской) панСлью, Π° вся систСма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° (frame β€” transfer CCD). ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы основного ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Β«ΠΎΠΏΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ быстрСС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС строк Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ Π½Π΅Ρ‚ нСобходимости для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся, ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ этом Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания— строкС приходится Β«ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» Π½Π° Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большСС расстояниС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², хотя ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ устройства Π·Π° счёт Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ возрастаСт. Однако Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ нСдостатком ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° являСтся ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉΡΡ Β«ΠΌΠ°Ρ€ΡˆΡ€ΡƒΡ‚Β» Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅Π³Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ сказываСтся Π½Π° сохранности ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. И Π² любом случаС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΡ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌ видСосигналС Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ приходится.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Π±Ρ‹Π» ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π΅ для ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Π° для Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°. РазумССтся, для обСспСчСния этой нСпрСрывности ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ»ΠΎΡΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π· ΠΎΡ‚ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°.

ЀактичСски данная схСма, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ°Ρ Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов (interline CCD -matrix), Π² Ρ‡Ρ‘ΠΌ-Ρ‚ΠΎ сходна с систСмами с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°β€” Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ скрыты ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ. Однако Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ этот Π½Π΅ располагаСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром— Π΅Π³ΠΎ столбцы «пСрСтасованы» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ столбцами основного рСгистра. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом основного рСгистра находится столбСц Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π°, Π° сразу ΠΆΠ΅ послС экспонирования Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β», Π° «слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΒ» (ΠΈΠ»ΠΈ «справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎΒ») ΠΈ всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр, Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ освобоТдая ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ экспонирования. ПопавшиС Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр заряды Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β». ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ сброс Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр происходит всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ», Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅Β» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. А Π²ΠΎΡ‚ врСмя экспонирования для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ соотвСтствуСт ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Ρƒ, Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ считываниС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. Благодаря всСму этому появляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ видСосигнал с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²β€” Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 30ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² сСкунду. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов Π—Π°Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡƒΡŽ Π² отСчСствСнной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ «чСрСсстрочными». Π’Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ это, Π½Π°Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ английскиС наимСнования Β«interlineΒ» (буфСризация строк) ΠΈ Β«interlacedΒ» (чСрСсстрочная Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠ°) Π·Π²ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅. На Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ считывании Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ всСх строк ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с прогрСссивной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (progressive scan), Π° ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ строки, Π° Π·Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ (ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚), Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с чСрСсстрочной Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (interlace scan).

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ²

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сравнСния Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ
ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅,
ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° 135.
1 β€” 1,0135,8 β€” 3623,8 β€” 2443 β€” 43,3852β€”864Canon EOS 5D, Canon EOS-1Ds (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
APS-H1,26 β€” 1,2828,1 β€” 28,718,7 β€” 19,133,8 β€” 34,5525,5 β€” 548,2Canon EOS-1D Mark III (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
1,33271832,4486Leica M8
APS-C, DX, 1.8β€³[2]1,44 β€” 1,7420,7 β€” 25,113,8 β€” 16,724,9 β€” 30,1285,7 β€” 419,2Pentax K10D
Foveon X31,7420,713,824,9285,7Sigma SD14
4/3β€³1,92 β€” 217,3 β€” 1813 βˆ’13,521,6 β€” 22,5224,9 β€” 243Olympus E-330
1β€³2,712,89,616122,9Sony ProMavica MVC-5000
2/3β€³3,938,86,61158,1Pentax EI-2000
1/1,6β€³β‰ˆ4861048Panasonic Lumix DMC-LX3
1/1,65β€³β‰ˆ4Panasonic Lumix DMC-LX2
1/1,7β€³β‰ˆ4,57,65,79,543,3Canon PowerShot G10
1/1,8β€³4,847,1765,3198,938,2Casio EXILIM EX-F1
1/1,9β€³β‰ˆ5Samsung Digimax V6
1/2β€³5,416,44,8830,7Sony DSC-D700
1/2,3β€³β‰ˆ66,164,627,7028,46Olympus SP-560 UZ
1/2,35β€³β‰ˆ6Pentax Optio V10
1/2,4β€³β‰ˆ6Fujifilm FinePix S8000fd
1/2,5β€³5,995,84,37,224,9Panasonic Lumix DMC-FZ8
1/2,6β€³β‰ˆ6HP Photosmart M447
1/2,7β€³6,565,273,966,620,9Olympus C-900 zoom
1/2,8β€³β‰ˆ7Canon DC40
1/2,9β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR7E
1/3β€³7,214,83,6617,3Canon PowerShot A460
1/3,1β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR12E
1/3,2β€³7,624,5363,4165,715,5Canon HF100
1/3,4β€³β‰ˆ8Canon MVX35i
1/3,6β€³8,6543512JVC GR-DZ7
1/3,9β€³β‰ˆ9Canon DC22
1/4β€³Canon XM2
1/4,5β€³Samsung VP-HMX10C
1/4,7β€³Panasonic NV-GS500EE-S
1/5β€³Sony DCR-SR80E
1/5,5β€³JVC Everio GZ-HD7
1/6β€³14,712,41,72,94,1Sony DCR-DVD308E
1/8β€³Sony DCR-SR45E

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅
Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρƒ
ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ
Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Super-35Super-3524,8918,6631465Arri D-21, Red One
65-mmΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π½Π°Ρ4923541127Sony F65, Phantom 65

НСкоторыС ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠΊΠΈ

Основная сфСра примСнСния Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств β€” сканСры, панорамная Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ спСктроанализаторы ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎ-ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой

Π’ классичСской схСмС ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния, ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ частичного рассСивания свСта ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктрода. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΡΡŠΡ‘ΠΌΠΊΠ΅ Π² особых условиях, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² синСй ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ областях спСктра, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой (Π°Π½Π³Π». back-illuminated matrix). Π’ сСнсорах Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° рСгистрируСмый свСт ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π½ΠΎ для Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° ΡˆΠ»ΠΈΡ„ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ 10β€”15 ΠΌΠΊΠΌ. Данная стадия ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»Π° ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈΡΡŒ вСсьма Ρ…Ρ€ΡƒΠΏΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ остороТности ΠΏΡ€ΠΈ сборкС ΠΈ эксплуатации. А ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, всС дорогостоящиС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ смысл. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном Π² астрономичСской Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ складываСтся ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ всСх Π΅Ρ‘ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² (пиксСлСй) ΠΈ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚:

  • ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ (Π² Π»ΡŽΠΌΠ΅Π½Π°Ρ…) ΠΎΡ‚ источника излучСния Π½ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состава;
  • монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ β€” ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ свСтовой энСргии излучСния (Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…), ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹;
  • Π½Π°Π±ΠΎΡ€ всСх Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ части спСктра свСта составляСт ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ свСта;

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΡ

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Бсылки

ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° β€” это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

ΠŸΠ—Π‘-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Β«ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью») ΠΈΠ»ΠΈ CCD-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Π°Π½Π³Π». CCD, Β«Charge-Coupled DeviceΒ») β€” спСциализированная аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма, состоящая ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², выполнСнная Π½Π° основС крСмния, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ ΠŸΠ—Π‘ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Matsushita, Philips ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ. Π’ России ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ сСгодня Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚: ОАО «ЦНИИ β€žΠ­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½Π΅Π΅ прСдприятиС Π—ΠΠž «НПП β€žΠ­Π»Π°Ρ€β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Основная ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ: ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью Π±Ρ‹Π» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ Π² 1969 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Π‘ΠΎΠΉΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠ΅ΠΌ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠΌ Π² Лабораториях Π‘Π΅Π»Π»Π° (AT&T Bell Labs). Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ Π½Π°Π΄ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ (Π°Π½Π³Π». picture phone) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ΠΌ Β«ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ памяти» (Π°Π½Π³Π». semiconductor bubble memory). ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ с зарядовой связью Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΈ свою Тизнь ΠΊΠ°ΠΊ устройства памяти, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ заряд Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ рСгистр устройства. Однако ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСмСнта памяти устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ заряд благодаря фотоэлСктричСскому эффСкту сдСлала Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ устройств основным.

Π’ 1970 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ исслСдоватСли Bell Labs Π½Π°ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ простых Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… устройств.

ВпослСдствии ΠΏΠΎΠ΄ руководством ΠšΠ°Π΄Π·ΡƒΠΎ Π˜Π²Π°ΠΌΡ‹ (Kazuo Iwama) компания Sony стала Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠŸΠ—Π‘, Π²Π»ΠΎΠΆΠΈΠ² Π² это ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Ρ‹Π΅ срСдства, ΠΈ сумСла Π½Π°Π»Π°Π΄ΠΈΡ‚ΡŒ массовоС производство ΠŸΠ—Π‘ для своих Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€.

Ивама ΡƒΠΌΠ΅Ρ€ Π² августС 1982 Π³ΠΎΠ΄Π°. ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π΄Π³Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΈΡ‚Π΅ для увСковСчСния Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°.

Π’ январС 2006 Π³ΠΎΠ΄Π° Π·Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘ Π£. Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆ. Π‘ΠΌΠΈΡ‚ Π±Ρ‹Π»ΠΈ удостоСны Π½Π°Π³Ρ€Π°Π΄Ρ‹ ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ АкадСмии БША (Π°Π½Π³Π». National Academy of Engineering)[1].

Π’ 2009 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ эти создатСли ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° состоит ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ напряТСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов.

Π”ΠΎ экспонирования ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ напряТСний Π½Π° элСктроды происходит сброс всСх Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ зарядов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСх элСмСнтов Π² ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ состояниС.

Π”Π°Π»Π΅Π΅ комбинация напряТСний Π½Π° элСктродах создаёт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ элСктроны, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ воздСйствия свСта ΠΏΡ€ΠΈ экспонировании. Π§Π΅ΠΌ интСнсивнСС свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²ΠΎ врСмя экспозиции, Ρ‚Π΅ΠΌ большС накапливаСтся элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, соотвСтствСнно Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля.

ПослС экспонирования ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния напряТСния Π½Π° элСктродах Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΈ рядом с Π½ΠΈΠΌ распрСдСлСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ заряда Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ субпиксСля ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°

АрхитСктура пиксСлСй Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ разная.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° субпиксСлСй ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ красного Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°)

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π½Π° схСмС субпиксСля ΠŸΠ—Π‘: 1 β€” Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ свСта, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°;
2 β€” ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Π° субпиксСля;
3 β€” R β€” красный ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ субпиксСля, Ρ„Ρ€Π°Π³ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°;
4 β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ элСктрод ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния ΠΈΠ»ΠΈ сплава индия ΠΈ оксида ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°;
5 β€” оксид крСмния;
6 β€” ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π» n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°: Π·ΠΎΠ½Π° Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй β€” Π·ΠΎΠ½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта;
7 β€” Π·ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы (ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°), Π³Π΄Π΅ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй заряда;
8 β€” крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠΎ способу Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом

Π‘Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ свСта ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…β€”ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ это ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Для Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° развития событий— ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΡΡ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚Β» ΠΎΡ‚ повСрхности, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½ Π² Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹), Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡŒΡ‘Ρ‚ насквозь» Π΅Ρ‘ Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½ΡƒΒ». ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² трСбуСтся ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ сСнсор, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΎΡ‚ Β«Ρ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚Π°Β» ΠΈ «прострСла Π½Π°Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Β» Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π±Ρ‹ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹. Π’Π΅ ΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ элСктрон-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ взаимодСйствиС с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктрон (Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ), Ссли взаимодСйствиС Π±Ρ‹Π»ΠΎ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй, Π° ΠΎΠ±Π° пСрСчислСнных явлСния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом. РазумССтся, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сСнсора Π½Π΅ ограничиваСтся β€” Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ «отнятыС» Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° носитСли заряда Π² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ конструкция ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта выглядит Ρ‚Π°ΠΊ: крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° оснащаСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Над ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ прослойкой ΠΈΠ· оксида крСмния. ПослС ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ элСктрод элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n -Ρ‚ΠΈΠΏΠ° создаётся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма, Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½, ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктрона, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ притягиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямой ΠΈ остаётся Π² Π½Π΅ΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅Π΅ количСство Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² (яркий свСт) обСспСчиваСт больший заряд ямы. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ этого заряда, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов осущСствляСтся Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ рСгистрами сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ строку зарядов Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² ΡΠ΅Ρ€ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅. Данная сСрия прСдставляСт собой Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² дальнСйшСм поступаСт Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ рСгистра ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал заряды строки ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов. ЀактичСски, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… рСализуСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ самых ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² строку. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ устройства базируСтся Π½Π° способности ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью (ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ это ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π°Π±Π±Ρ€Π΅Π²ΠΈΠ°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘) ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ зарядами своих ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям. ОбмСн осущСствляСтся благодаря Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡŽ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСктродов пСрСноса (transfer gate), располоТСнных ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° блиТайший элСктрод ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° заряд Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚Β» ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… элСктродов пСрСноса, ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… количСства зависит Β«Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ» рСгистра сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктроды пСрСноса синхронизирована Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям всСх ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов рСгистра происходит ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. И Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ» пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅Β» заряды слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎ). Ну Π° оказавшийся Β«ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΌΒ» ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ свой заряд устройству, располоТСнному Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ рСгистра— Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ.

Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига являСтся устройством с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ послС считывания всСх зарядов ΠΈΠ· рСгистра Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ строку, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал Π½Π° основС Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². Π’ свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ строки Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²) обСспСчиваСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров сдвига, которая имСнуСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Π° вся конструкция Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ являСтся устройством, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ.

Β«Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгистры сдвига, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ столбцами ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ синхронизирована. Π”Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ смСщаСтся Π²Π½ΠΈΠ· Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ строку, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Ρ‘ΠΌ происходит это Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ заряды ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ строки ΠΈΠ· располоТСнного Β«Π² самом Π½ΠΈΠ·ΡƒΒ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΡƒΡˆΠ»ΠΈ Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π”ΠΎ освобоТдСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ. Ну Π° сама ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° для Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ микросхСмС (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρƒ), ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π° элСктроды ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСгистров. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€.

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ сСнсора являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простым с конструктивной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΠΈ имСнуСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ (full-frame CCD-matrix). Помимо микросхСм «обвязки», Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† нуТдаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² мСханичСском Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ послС окончания экспонирования. Π”ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ закрытия Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° считываниС зарядов Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Ρ‚ΡŒ нСльзя β€” ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ пиксСлов добавятся лишниС элСктроны, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС называСтся Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ (full-frame matrix smear).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ схСмС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΉ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°, Π΄ΠΎ Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ процСсса считывания, поэтому ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ скорости считывания.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°

БущСствуСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ заряды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π½Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ построчно Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π° Β«ΡΠΊΠ»Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр располоТСн ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ построчно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр ΠΈ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ (Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ мСталличСской) панСлью, Π° вся систСма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° (frame β€” transfer CCD). ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы основного ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Β«ΠΎΠΏΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ быстрСС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС строк Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ Π½Π΅Ρ‚ нСобходимости для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся, ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ этом Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания— строкС приходится Β«ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» Π½Π° Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большСС расстояниС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², хотя ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ устройства Π·Π° счёт Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ возрастаСт. Однако Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ нСдостатком ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° являСтся ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉΡΡ Β«ΠΌΠ°Ρ€ΡˆΡ€ΡƒΡ‚Β» Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅Π³Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ сказываСтся Π½Π° сохранности ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. И Π² любом случаС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΡ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌ видСосигналС Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ приходится.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Π±Ρ‹Π» ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π΅ для ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Π° для Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°. РазумССтся, для обСспСчСния этой нСпрСрывности ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ»ΠΎΡΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π· ΠΎΡ‚ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°.

ЀактичСски данная схСма, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ°Ρ Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов (interline CCD -matrix), Π² Ρ‡Ρ‘ΠΌ-Ρ‚ΠΎ сходна с систСмами с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°β€” Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ скрыты ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ. Однако Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ этот Π½Π΅ располагаСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром— Π΅Π³ΠΎ столбцы «пСрСтасованы» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ столбцами основного рСгистра. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом основного рСгистра находится столбСц Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π°, Π° сразу ΠΆΠ΅ послС экспонирования Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β», Π° «слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΒ» (ΠΈΠ»ΠΈ «справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎΒ») ΠΈ всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр, Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ освобоТдая ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ экспонирования. ПопавшиС Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр заряды Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β». ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ сброс Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр происходит всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ», Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅Β» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. А Π²ΠΎΡ‚ врСмя экспонирования для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ соотвСтствуСт ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Ρƒ, Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ считываниС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. Благодаря всСму этому появляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ видСосигнал с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²β€” Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 30ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² сСкунду. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов Π—Π°Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡƒΡŽ Π² отСчСствСнной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ «чСрСсстрочными». Π’Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ это, Π½Π°Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ английскиС наимСнования Β«interlineΒ» (буфСризация строк) ΠΈ Β«interlacedΒ» (чСрСсстрочная Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠ°) Π·Π²ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅. На Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ считывании Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ всСх строк ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с прогрСссивной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (progressive scan), Π° ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ строки, Π° Π·Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ (ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚), Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с чСрСсстрочной Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (interlace scan).

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ²

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сравнСния Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ
ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅,
ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° 135.
1 β€” 1,0135,8 β€” 3623,8 β€” 2443 β€” 43,3852β€”864Canon EOS 5D, Canon EOS-1Ds (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
APS-H1,26 β€” 1,2828,1 β€” 28,718,7 β€” 19,133,8 β€” 34,5525,5 β€” 548,2Canon EOS-1D Mark III (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
1,33271832,4486Leica M8
APS-C, DX, 1.8β€³[2]1,44 β€” 1,7420,7 β€” 25,113,8 β€” 16,724,9 β€” 30,1285,7 β€” 419,2Pentax K10D
Foveon X31,7420,713,824,9285,7Sigma SD14
4/3β€³1,92 β€” 217,3 β€” 1813 βˆ’13,521,6 β€” 22,5224,9 β€” 243Olympus E-330
1β€³2,712,89,616122,9Sony ProMavica MVC-5000
2/3β€³3,938,86,61158,1Pentax EI-2000
1/1,6β€³β‰ˆ4861048Panasonic Lumix DMC-LX3
1/1,65β€³β‰ˆ4Panasonic Lumix DMC-LX2
1/1,7β€³β‰ˆ4,57,65,79,543,3Canon PowerShot G10
1/1,8β€³4,847,1765,3198,938,2Casio EXILIM EX-F1
1/1,9β€³β‰ˆ5Samsung Digimax V6
1/2β€³5,416,44,8830,7Sony DSC-D700
1/2,3β€³β‰ˆ66,164,627,7028,46Olympus SP-560 UZ
1/2,35β€³β‰ˆ6Pentax Optio V10
1/2,4β€³β‰ˆ6Fujifilm FinePix S8000fd
1/2,5β€³5,995,84,37,224,9Panasonic Lumix DMC-FZ8
1/2,6β€³β‰ˆ6HP Photosmart M447
1/2,7β€³6,565,273,966,620,9Olympus C-900 zoom
1/2,8β€³β‰ˆ7Canon DC40
1/2,9β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR7E
1/3β€³7,214,83,6617,3Canon PowerShot A460
1/3,1β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR12E
1/3,2β€³7,624,5363,4165,715,5Canon HF100
1/3,4β€³β‰ˆ8Canon MVX35i
1/3,6β€³8,6543512JVC GR-DZ7
1/3,9β€³β‰ˆ9Canon DC22
1/4β€³Canon XM2
1/4,5β€³Samsung VP-HMX10C
1/4,7β€³Panasonic NV-GS500EE-S
1/5β€³Sony DCR-SR80E
1/5,5β€³JVC Everio GZ-HD7
1/6β€³14,712,41,72,94,1Sony DCR-DVD308E
1/8β€³Sony DCR-SR45E

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅
Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρƒ
ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ
Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Super-35Super-3524,8918,6631465Arri D-21, Red One
65-mmΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π½Π°Ρ4923541127Sony F65, Phantom 65

НСкоторыС ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠΊΠΈ

Основная сфСра примСнСния Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств β€” сканСры, панорамная Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ спСктроанализаторы ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎ-ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой

Π’ классичСской схСмС ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния, ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ частичного рассСивания свСта ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктрода. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΡΡŠΡ‘ΠΌΠΊΠ΅ Π² особых условиях, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² синСй ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ областях спСктра, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой (Π°Π½Π³Π». back-illuminated matrix). Π’ сСнсорах Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° рСгистрируСмый свСт ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π½ΠΎ для Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° ΡˆΠ»ΠΈΡ„ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ 10β€”15 ΠΌΠΊΠΌ. Данная стадия ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»Π° ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈΡΡŒ вСсьма Ρ…Ρ€ΡƒΠΏΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ остороТности ΠΏΡ€ΠΈ сборкС ΠΈ эксплуатации. А ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, всС дорогостоящиС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ смысл. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном Π² астрономичСской Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ складываСтся ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ всСх Π΅Ρ‘ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² (пиксСлСй) ΠΈ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚:

  • ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ (Π² Π»ΡŽΠΌΠ΅Π½Π°Ρ…) ΠΎΡ‚ источника излучСния Π½ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состава;
  • монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ β€” ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ свСтовой энСргии излучСния (Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…), ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹;
  • Π½Π°Π±ΠΎΡ€ всСх Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ части спСктра свСта составляСт ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ свСта;

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΡ

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Бсылки

ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° β€” это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

ΠŸΠ—Π‘-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Β«ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью») ΠΈΠ»ΠΈ CCD-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Π°Π½Π³Π». CCD, Β«Charge-Coupled DeviceΒ») β€” спСциализированная аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма, состоящая ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², выполнСнная Π½Π° основС крСмния, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ ΠŸΠ—Π‘ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Matsushita, Philips ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ. Π’ России ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ сСгодня Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚: ОАО «ЦНИИ β€žΠ­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½Π΅Π΅ прСдприятиС Π—ΠΠž «НПП β€žΠ­Π»Π°Ρ€β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Основная ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ: ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью Π±Ρ‹Π» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ Π² 1969 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Π‘ΠΎΠΉΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠ΅ΠΌ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠΌ Π² Лабораториях Π‘Π΅Π»Π»Π° (AT&T Bell Labs). Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ Π½Π°Π΄ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ (Π°Π½Π³Π». picture phone) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ΠΌ Β«ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ памяти» (Π°Π½Π³Π». semiconductor bubble memory). ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ с зарядовой связью Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΈ свою Тизнь ΠΊΠ°ΠΊ устройства памяти, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ заряд Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ рСгистр устройства. Однако ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСмСнта памяти устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ заряд благодаря фотоэлСктричСскому эффСкту сдСлала Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ устройств основным.

Π’ 1970 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ исслСдоватСли Bell Labs Π½Π°ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ простых Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… устройств.

ВпослСдствии ΠΏΠΎΠ΄ руководством ΠšΠ°Π΄Π·ΡƒΠΎ Π˜Π²Π°ΠΌΡ‹ (Kazuo Iwama) компания Sony стала Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠŸΠ—Π‘, Π²Π»ΠΎΠΆΠΈΠ² Π² это ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Ρ‹Π΅ срСдства, ΠΈ сумСла Π½Π°Π»Π°Π΄ΠΈΡ‚ΡŒ массовоС производство ΠŸΠ—Π‘ для своих Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€.

Ивама ΡƒΠΌΠ΅Ρ€ Π² августС 1982 Π³ΠΎΠ΄Π°. ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π΄Π³Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΈΡ‚Π΅ для увСковСчСния Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°.

Π’ январС 2006 Π³ΠΎΠ΄Π° Π·Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘ Π£. Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆ. Π‘ΠΌΠΈΡ‚ Π±Ρ‹Π»ΠΈ удостоСны Π½Π°Π³Ρ€Π°Π΄Ρ‹ ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ АкадСмии БША (Π°Π½Π³Π». National Academy of Engineering)[1].

Π’ 2009 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ эти создатСли ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° состоит ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ напряТСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов.

Π”ΠΎ экспонирования ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ напряТСний Π½Π° элСктроды происходит сброс всСх Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ зарядов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСх элСмСнтов Π² ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ состояниС.

Π”Π°Π»Π΅Π΅ комбинация напряТСний Π½Π° элСктродах создаёт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ элСктроны, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ воздСйствия свСта ΠΏΡ€ΠΈ экспонировании. Π§Π΅ΠΌ интСнсивнСС свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²ΠΎ врСмя экспозиции, Ρ‚Π΅ΠΌ большС накапливаСтся элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, соотвСтствСнно Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля.

ПослС экспонирования ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния напряТСния Π½Π° элСктродах Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΈ рядом с Π½ΠΈΠΌ распрСдСлСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ заряда Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ субпиксСля ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°

АрхитСктура пиксСлСй Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ разная.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° субпиксСлСй ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ красного Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°)

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π½Π° схСмС субпиксСля ΠŸΠ—Π‘: 1 β€” Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ свСта, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°;
2 β€” ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Π° субпиксСля;
3 β€” R β€” красный ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ субпиксСля, Ρ„Ρ€Π°Π³ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°;
4 β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ элСктрод ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния ΠΈΠ»ΠΈ сплава индия ΠΈ оксида ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°;
5 β€” оксид крСмния;
6 β€” ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π» n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°: Π·ΠΎΠ½Π° Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй β€” Π·ΠΎΠ½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта;
7 β€” Π·ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы (ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°), Π³Π΄Π΅ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй заряда;
8 β€” крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠΎ способу Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом

Π‘Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ свСта ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…β€”ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ это ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Для Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° развития событий— ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΡΡ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚Β» ΠΎΡ‚ повСрхности, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½ Π² Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹), Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡŒΡ‘Ρ‚ насквозь» Π΅Ρ‘ Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½ΡƒΒ». ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² трСбуСтся ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ сСнсор, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΎΡ‚ Β«Ρ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚Π°Β» ΠΈ «прострСла Π½Π°Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Β» Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π±Ρ‹ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹. Π’Π΅ ΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ элСктрон-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ взаимодСйствиС с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктрон (Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ), Ссли взаимодСйствиС Π±Ρ‹Π»ΠΎ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй, Π° ΠΎΠ±Π° пСрСчислСнных явлСния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом. РазумССтся, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сСнсора Π½Π΅ ограничиваСтся β€” Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ «отнятыС» Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° носитСли заряда Π² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ конструкция ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта выглядит Ρ‚Π°ΠΊ: крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° оснащаСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Над ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ прослойкой ΠΈΠ· оксида крСмния. ПослС ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ элСктрод элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n -Ρ‚ΠΈΠΏΠ° создаётся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма, Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½, ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктрона, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ притягиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямой ΠΈ остаётся Π² Π½Π΅ΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅Π΅ количСство Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² (яркий свСт) обСспСчиваСт больший заряд ямы. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ этого заряда, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов осущСствляСтся Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ рСгистрами сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ строку зарядов Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² ΡΠ΅Ρ€ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅. Данная сСрия прСдставляСт собой Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² дальнСйшСм поступаСт Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ рСгистра ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал заряды строки ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов. ЀактичСски, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… рСализуСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ самых ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² строку. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ устройства базируСтся Π½Π° способности ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью (ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ это ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π°Π±Π±Ρ€Π΅Π²ΠΈΠ°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘) ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ зарядами своих ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям. ОбмСн осущСствляСтся благодаря Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡŽ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСктродов пСрСноса (transfer gate), располоТСнных ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° блиТайший элСктрод ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° заряд Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚Β» ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… элСктродов пСрСноса, ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… количСства зависит Β«Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ» рСгистра сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктроды пСрСноса синхронизирована Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям всСх ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов рСгистра происходит ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. И Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ» пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅Β» заряды слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎ). Ну Π° оказавшийся Β«ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΌΒ» ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ свой заряд устройству, располоТСнному Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ рСгистра— Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ.

Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига являСтся устройством с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ послС считывания всСх зарядов ΠΈΠ· рСгистра Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ строку, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал Π½Π° основС Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². Π’ свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ строки Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²) обСспСчиваСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров сдвига, которая имСнуСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Π° вся конструкция Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ являСтся устройством, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ.

Β«Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгистры сдвига, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ столбцами ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ синхронизирована. Π”Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ смСщаСтся Π²Π½ΠΈΠ· Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ строку, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Ρ‘ΠΌ происходит это Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ заряды ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ строки ΠΈΠ· располоТСнного Β«Π² самом Π½ΠΈΠ·ΡƒΒ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΡƒΡˆΠ»ΠΈ Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π”ΠΎ освобоТдСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ. Ну Π° сама ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° для Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ микросхСмС (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρƒ), ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π° элСктроды ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСгистров. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€.

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ сСнсора являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простым с конструктивной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΠΈ имСнуСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ (full-frame CCD-matrix). Помимо микросхСм «обвязки», Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† нуТдаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² мСханичСском Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ послС окончания экспонирования. Π”ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ закрытия Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° считываниС зарядов Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Ρ‚ΡŒ нСльзя β€” ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ пиксСлов добавятся лишниС элСктроны, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС называСтся Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ (full-frame matrix smear).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ схСмС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΉ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°, Π΄ΠΎ Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ процСсса считывания, поэтому ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ скорости считывания.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°

БущСствуСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ заряды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π½Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ построчно Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π° Β«ΡΠΊΠ»Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр располоТСн ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ построчно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр ΠΈ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ (Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ мСталличСской) панСлью, Π° вся систСма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° (frame β€” transfer CCD). ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы основного ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Β«ΠΎΠΏΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ быстрСС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС строк Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ Π½Π΅Ρ‚ нСобходимости для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся, ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ этом Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания— строкС приходится Β«ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» Π½Π° Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большСС расстояниС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², хотя ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ устройства Π·Π° счёт Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ возрастаСт. Однако Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ нСдостатком ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° являСтся ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉΡΡ Β«ΠΌΠ°Ρ€ΡˆΡ€ΡƒΡ‚Β» Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅Π³Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ сказываСтся Π½Π° сохранности ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. И Π² любом случаС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΡ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌ видСосигналС Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ приходится.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Π±Ρ‹Π» ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π΅ для ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Π° для Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°. РазумССтся, для обСспСчСния этой нСпрСрывности ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ»ΠΎΡΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π· ΠΎΡ‚ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°.

ЀактичСски данная схСма, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ°Ρ Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов (interline CCD -matrix), Π² Ρ‡Ρ‘ΠΌ-Ρ‚ΠΎ сходна с систСмами с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°β€” Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ скрыты ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ. Однако Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ этот Π½Π΅ располагаСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром— Π΅Π³ΠΎ столбцы «пСрСтасованы» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ столбцами основного рСгистра. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом основного рСгистра находится столбСц Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π°, Π° сразу ΠΆΠ΅ послС экспонирования Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β», Π° «слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΒ» (ΠΈΠ»ΠΈ «справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎΒ») ΠΈ всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр, Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ освобоТдая ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ экспонирования. ПопавшиС Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр заряды Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β». ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ сброс Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр происходит всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ», Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅Β» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. А Π²ΠΎΡ‚ врСмя экспонирования для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ соотвСтствуСт ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Ρƒ, Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ считываниС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. Благодаря всСму этому появляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ видСосигнал с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²β€” Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 30ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² сСкунду. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов Π—Π°Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡƒΡŽ Π² отСчСствСнной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ «чСрСсстрочными». Π’Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ это, Π½Π°Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ английскиС наимСнования Β«interlineΒ» (буфСризация строк) ΠΈ Β«interlacedΒ» (чСрСсстрочная Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠ°) Π·Π²ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅. На Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ считывании Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ всСх строк ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с прогрСссивной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (progressive scan), Π° ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ строки, Π° Π·Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ (ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚), Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с чСрСсстрочной Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (interlace scan).

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ²

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сравнСния Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ
ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅,
ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° 135.
1 β€” 1,0135,8 β€” 3623,8 β€” 2443 β€” 43,3852β€”864Canon EOS 5D, Canon EOS-1Ds (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
APS-H1,26 β€” 1,2828,1 β€” 28,718,7 β€” 19,133,8 β€” 34,5525,5 β€” 548,2Canon EOS-1D Mark III (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
1,33271832,4486Leica M8
APS-C, DX, 1.8β€³[2]1,44 β€” 1,7420,7 β€” 25,113,8 β€” 16,724,9 β€” 30,1285,7 β€” 419,2Pentax K10D
Foveon X31,7420,713,824,9285,7Sigma SD14
4/3β€³1,92 β€” 217,3 β€” 1813 βˆ’13,521,6 β€” 22,5224,9 β€” 243Olympus E-330
1β€³2,712,89,616122,9Sony ProMavica MVC-5000
2/3β€³3,938,86,61158,1Pentax EI-2000
1/1,6β€³β‰ˆ4861048Panasonic Lumix DMC-LX3
1/1,65β€³β‰ˆ4Panasonic Lumix DMC-LX2
1/1,7β€³β‰ˆ4,57,65,79,543,3Canon PowerShot G10
1/1,8β€³4,847,1765,3198,938,2Casio EXILIM EX-F1
1/1,9β€³β‰ˆ5Samsung Digimax V6
1/2β€³5,416,44,8830,7Sony DSC-D700
1/2,3β€³β‰ˆ66,164,627,7028,46Olympus SP-560 UZ
1/2,35β€³β‰ˆ6Pentax Optio V10
1/2,4β€³β‰ˆ6Fujifilm FinePix S8000fd
1/2,5β€³5,995,84,37,224,9Panasonic Lumix DMC-FZ8
1/2,6β€³β‰ˆ6HP Photosmart M447
1/2,7β€³6,565,273,966,620,9Olympus C-900 zoom
1/2,8β€³β‰ˆ7Canon DC40
1/2,9β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR7E
1/3β€³7,214,83,6617,3Canon PowerShot A460
1/3,1β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR12E
1/3,2β€³7,624,5363,4165,715,5Canon HF100
1/3,4β€³β‰ˆ8Canon MVX35i
1/3,6β€³8,6543512JVC GR-DZ7
1/3,9β€³β‰ˆ9Canon DC22
1/4β€³Canon XM2
1/4,5β€³Samsung VP-HMX10C
1/4,7β€³Panasonic NV-GS500EE-S
1/5β€³Sony DCR-SR80E
1/5,5β€³JVC Everio GZ-HD7
1/6β€³14,712,41,72,94,1Sony DCR-DVD308E
1/8β€³Sony DCR-SR45E

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅
Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρƒ
ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ
Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Super-35Super-3524,8918,6631465Arri D-21, Red One
65-mmΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π½Π°Ρ4923541127Sony F65, Phantom 65

НСкоторыС ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠΊΠΈ

Основная сфСра примСнСния Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств β€” сканСры, панорамная Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ спСктроанализаторы ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎ-ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой

Π’ классичСской схСмС ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния, ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ частичного рассСивания свСта ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктрода. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΡΡŠΡ‘ΠΌΠΊΠ΅ Π² особых условиях, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² синСй ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ областях спСктра, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой (Π°Π½Π³Π». back-illuminated matrix). Π’ сСнсорах Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° рСгистрируСмый свСт ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π½ΠΎ для Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° ΡˆΠ»ΠΈΡ„ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ 10β€”15 ΠΌΠΊΠΌ. Данная стадия ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»Π° ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈΡΡŒ вСсьма Ρ…Ρ€ΡƒΠΏΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ остороТности ΠΏΡ€ΠΈ сборкС ΠΈ эксплуатации. А ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, всС дорогостоящиС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ смысл. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном Π² астрономичСской Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ складываСтся ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ всСх Π΅Ρ‘ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² (пиксСлСй) ΠΈ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚:

  • ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ (Π² Π»ΡŽΠΌΠ΅Π½Π°Ρ…) ΠΎΡ‚ источника излучСния Π½ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состава;
  • монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ β€” ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ свСтовой энСргии излучСния (Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…), ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹;
  • Π½Π°Π±ΠΎΡ€ всСх Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ части спСктра свСта составляСт ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ свСта;

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΡ

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Бсылки

ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° β€” это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

ΠŸΠ—Π‘-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Β«ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью») ΠΈΠ»ΠΈ CCD-ма́трица (сокр. ΠΎΡ‚ Π°Π½Π³Π». CCD, Β«Charge-Coupled DeviceΒ») β€” спСциализированная аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма, состоящая ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², выполнСнная Π½Π° основС крСмния, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ ΠŸΠ—Π‘ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Matsushita, Philips ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ. Π’ России ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ сСгодня Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚: ОАО «ЦНИИ β€žΠ­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½Π΅Π΅ прСдприятиС Π—ΠΠž «НПП β€žΠ­Π»Π°Ρ€β€œΒ» Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Основная ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ: ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью Π±Ρ‹Π» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ Π² 1969 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Π‘ΠΎΠΉΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠ΅ΠΌ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠΌ Π² Лабораториях Π‘Π΅Π»Π»Π° (AT&T Bell Labs). Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ Π½Π°Π΄ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ (Π°Π½Π³Π». picture phone) ΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ΠΌ Β«ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ памяти» (Π°Π½Π³Π». semiconductor bubble memory). ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ с зарядовой связью Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΈ свою Тизнь ΠΊΠ°ΠΊ устройства памяти, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ заряд Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ рСгистр устройства. Однако ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСмСнта памяти устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ заряд благодаря фотоэлСктричСскому эффСкту сдСлала Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ устройств основным.

Π’ 1970 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ исслСдоватСли Bell Labs Π½Π°ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ простых Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… устройств.

ВпослСдствии ΠΏΠΎΠ΄ руководством ΠšΠ°Π΄Π·ΡƒΠΎ Π˜Π²Π°ΠΌΡ‹ (Kazuo Iwama) компания Sony стала Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠŸΠ—Π‘, Π²Π»ΠΎΠΆΠΈΠ² Π² это ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Ρ‹Π΅ срСдства, ΠΈ сумСла Π½Π°Π»Π°Π΄ΠΈΡ‚ΡŒ массовоС производство ΠŸΠ—Π‘ для своих Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€.

Ивама ΡƒΠΌΠ΅Ρ€ Π² августС 1982 Π³ΠΎΠ΄Π°. ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π΄Π³Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΈΡ‚Π΅ для увСковСчСния Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°.

Π’ январС 2006 Π³ΠΎΠ΄Π° Π·Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘ Π£. Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆ. Π‘ΠΌΠΈΡ‚ Π±Ρ‹Π»ΠΈ удостоСны Π½Π°Π³Ρ€Π°Π΄Ρ‹ ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ АкадСмии БША (Π°Π½Π³Π». National Academy of Engineering)[1].

Π’ 2009 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ эти создатСли ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅Π΅ устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° состоит ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ напряТСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов.

Π”ΠΎ экспонирования ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ напряТСний Π½Π° элСктроды происходит сброс всСх Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ зарядов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСх элСмСнтов Π² ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ состояниС.

Π”Π°Π»Π΅Π΅ комбинация напряТСний Π½Π° элСктродах создаёт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ элСктроны, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ воздСйствия свСта ΠΏΡ€ΠΈ экспонировании. Π§Π΅ΠΌ интСнсивнСС свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²ΠΎ врСмя экспозиции, Ρ‚Π΅ΠΌ большС накапливаСтся элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, соотвСтствСнно Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля.

ПослС экспонирования ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния напряТСния Π½Π° элСктродах Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΈ рядом с Π½ΠΈΠΌ распрСдСлСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ заряда Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ субпиксСля ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°

АрхитСктура пиксСлСй Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ разная.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° субпиксСлСй ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ красного Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°)

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π½Π° схСмС субпиксСля ΠŸΠ—Π‘: 1 β€” Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ свСта, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°;
2 β€” ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Π° субпиксСля;
3 β€” R β€” красный ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ субпиксСля, Ρ„Ρ€Π°Π³ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°;
4 β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ элСктрод ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния ΠΈΠ»ΠΈ сплава индия ΠΈ оксида ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°;
5 β€” оксид крСмния;
6 β€” ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π» n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°: Π·ΠΎΠ½Π° Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй β€” Π·ΠΎΠ½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта;
7 β€” Π·ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы (ΠΊΠ°Ρ€ΠΌΠ°Π½ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°), Π³Π΄Π΅ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй заряда;
8 β€” крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠΎ способу Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом

Π‘Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ свСта ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…β€”ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ это ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Для Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° развития событий— ΠΎΠ½ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΡΡ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚Β» ΠΎΡ‚ повСрхности, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Ρ‘Π½ Π² Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹), Π»ΠΈΠ±ΠΎ Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΡŒΡ‘Ρ‚ насквозь» Π΅Ρ‘ Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½ΡƒΒ». ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² трСбуСтся ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ сСнсор, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΎΡ‚ Β«Ρ€ΠΈΠΊΠΎΡˆΠ΅Ρ‚Π°Β» ΠΈ «прострСла Π½Π°Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Β» Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π±Ρ‹ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹. Π’Π΅ ΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ элСктрон-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ взаимодСйствиС с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктрон (Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ), Ссли взаимодСйствиС Π±Ρ‹Π»ΠΎ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… примСсСй, Π° ΠΎΠ±Π° пСрСчислСнных явлСния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом. РазумССтся, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ фотоэффСктом Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сСнсора Π½Π΅ ограничиваСтся β€” Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ «отнятыС» Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° носитСли заряда Π² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ конструкция ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта выглядит Ρ‚Π°ΠΊ: крСмниСвая ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° оснащаСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Над ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ прослойкой ΠΈΠ· оксида крСмния. ПослС ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ элСктрод элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n -Ρ‚ΠΈΠΏΠ° создаётся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма, Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроны. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½, ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктрона, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ притягиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямой ΠΈ остаётся Π² Π½Π΅ΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅Π΅ количСство Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² (яркий свСт) обСспСчиваСт больший заряд ямы. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ этого заряда, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов осущСствляСтся Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ рСгистрами сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ строку зарядов Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² ΡΠ΅Ρ€ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅. Данная сСрия прСдставляСт собой Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² дальнСйшСм поступаСт Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ рСгистра ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал заряды строки ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов. ЀактичСски, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… рСализуСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ самых ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² строку. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ устройства базируСтся Π½Π° способности ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью (ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ это ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π°Π±Π±Ρ€Π΅Π²ΠΈΠ°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘) ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ зарядами своих ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям. ОбмСн осущСствляСтся благодаря Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡŽ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСктродов пСрСноса (transfer gate), располоТСнных ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° блиТайший элСктрод ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° заряд Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚Β» ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтами ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ… элСктродов пСрСноса, ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… количСства зависит Β«Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ» рСгистра сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктроды пСрСноса синхронизирована Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ям всСх ΠŸΠ—Π‘-элСмСнтов рСгистра происходит ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. И Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ» пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Β«ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅Β» заряды слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠ΅ справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎ). Ну Π° оказавшийся Β«ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΌΒ» ΠŸΠ—Π‘-элСмСнт ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ свой заряд устройству, располоТСнному Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ рСгистра— Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ.

Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига являСтся устройством с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ послС считывания всСх зарядов ΠΈΠ· рСгистра Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ строку, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал Π½Π° основС Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². Π’ свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ строки Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²) обСспСчиваСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров сдвига, которая имСнуСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Π° вся конструкция Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ являСтся устройством, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ.

Β«Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅Β» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгистры сдвига, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ столбцами ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ синхронизирована. Π”Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ смСщаСтся Π²Π½ΠΈΠ· Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ строку, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Ρ‘ΠΌ происходит это Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ заряды ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ строки ΠΈΠ· располоТСнного Β«Π² самом Π½ΠΈΠ·ΡƒΒ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΡƒΡˆΠ»ΠΈ Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π”ΠΎ освобоТдСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ. Ну Π° сама ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° для Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ микросхСмС (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρƒ), ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π° элСктроды ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… рСгистров. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€.

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ сСнсора являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простым с конструктивной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΠΈ имСнуСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ (full-frame CCD-matrix). Помимо микросхСм «обвязки», Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† нуТдаСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² мСханичСском Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ послС окончания экспонирования. Π”ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ закрытия Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° считываниС зарядов Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Ρ‚ΡŒ нСльзя β€” ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ пиксСлов добавятся лишниС элСктроны, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС называСтся Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ (full-frame matrix smear).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ схСмС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров сдвига. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΉ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°, Π΄ΠΎ Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ процСсса считывания, поэтому ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ скорости считывания.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°

БущСствуСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ заряды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π½Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ построчно Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π° Β«ΡΠΊΠ»Π°Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр располоТСн ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ построчно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр ΠΈ ΡƒΠΆΠ΅ ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ (Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ мСталличСской) панСлью, Π° вся систСма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° (frame β€” transfer CCD). ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы основного ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Β«ΠΎΠΏΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ быстрСС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС строк Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ Π½Π΅Ρ‚ нСобходимости для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся, ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ этом Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания— строкС приходится Β«ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» Π½Π° Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большСС расстояниС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм сокращаСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², хотя ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ устройства Π·Π° счёт Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ возрастаСт. Однако Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ нСдостатком ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° являСтся ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉΡΡ Β«ΠΌΠ°Ρ€ΡˆΡ€ΡƒΡ‚Β» Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅Π³Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ сказываСтся Π½Π° сохранности ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. И Π² любом случаС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΡ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌ видСосигналС Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ приходится.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм Π±Ρ‹Π» ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π΅ для ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Π° для Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°. РазумССтся, для обСспСчСния этой нСпрСрывности ΠΏΡ€ΠΈΡˆΠ»ΠΎΡΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π· ΠΎΡ‚ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°.

ЀактичСски данная схСма, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ°Ρ Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов (interline CCD -matrix), Π² Ρ‡Ρ‘ΠΌ-Ρ‚ΠΎ сходна с систСмами с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°β€” Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, ΠŸΠ—Π‘-элСмСнты ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ скрыты ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ. Однако Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ этот Π½Π΅ располагаСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ основным ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром— Π΅Π³ΠΎ столбцы «пСрСтасованы» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ столбцами основного рСгистра. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом основного рСгистра находится столбСц Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π°, Π° сразу ΠΆΠ΅ послС экспонирования Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β», Π° «слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΒ» (ΠΈΠ»ΠΈ «справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎΒ») ΠΈ всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр, Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ освобоТдая ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ экспонирования. ПопавшиС Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр заряды Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ «свСрху Π²Π½ΠΈΠ·Β». ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ сброс Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ рСгистр происходит всСго Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ†ΠΈΠΊΠ», Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° Β«Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅Β» заряда Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. А Π²ΠΎΡ‚ врСмя экспонирования для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ соотвСтствуСт ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Ρƒ, Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ считываниС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. Благодаря всСму этому появляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ видСосигнал с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²β€” Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 30ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² сСкунду. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов Π—Π°Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡƒΡŽ Π² отСчСствСнной Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ «чСрСсстрочными». Π’Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ это, Π½Π°Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ английскиС наимСнования Β«interlineΒ» (буфСризация строк) ΠΈ Β«interlacedΒ» (чСрСсстрочная Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠ°) Π·Π²ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅. На Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ считывании Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ всСх строк ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с прогрСссивной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (progressive scan), Π° ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π·Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ строки, Π° Π·Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβ€” Ρ‡Ρ‘Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ (ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚), Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ с чСрСсстрочной Ρ€Π°Π·Π²Ρ‘Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ (interlace scan).

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ²

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сравнСния Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ
ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅,
ΠΏΠ»Ρ‘Π½ΠΊΠ° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° 135.
1 β€” 1,0135,8 β€” 3623,8 β€” 2443 β€” 43,3852β€”864Canon EOS 5D, Canon EOS-1Ds (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
APS-H1,26 β€” 1,2828,1 β€” 28,718,7 β€” 19,133,8 β€” 34,5525,5 β€” 548,2Canon EOS-1D Mark III (КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°)
1,33271832,4486Leica M8
APS-C, DX, 1.8β€³[2]1,44 β€” 1,7420,7 β€” 25,113,8 β€” 16,724,9 β€” 30,1285,7 β€” 419,2Pentax K10D
Foveon X31,7420,713,824,9285,7Sigma SD14
4/3β€³1,92 β€” 217,3 β€” 1813 βˆ’13,521,6 β€” 22,5224,9 β€” 243Olympus E-330
1β€³2,712,89,616122,9Sony ProMavica MVC-5000
2/3β€³3,938,86,61158,1Pentax EI-2000
1/1,6β€³β‰ˆ4861048Panasonic Lumix DMC-LX3
1/1,65β€³β‰ˆ4Panasonic Lumix DMC-LX2
1/1,7β€³β‰ˆ4,57,65,79,543,3Canon PowerShot G10
1/1,8β€³4,847,1765,3198,938,2Casio EXILIM EX-F1
1/1,9β€³β‰ˆ5Samsung Digimax V6
1/2β€³5,416,44,8830,7Sony DSC-D700
1/2,3β€³β‰ˆ66,164,627,7028,46Olympus SP-560 UZ
1/2,35β€³β‰ˆ6Pentax Optio V10
1/2,4β€³β‰ˆ6Fujifilm FinePix S8000fd
1/2,5β€³5,995,84,37,224,9Panasonic Lumix DMC-FZ8
1/2,6β€³β‰ˆ6HP Photosmart M447
1/2,7β€³6,565,273,966,620,9Olympus C-900 zoom
1/2,8β€³β‰ˆ7Canon DC40
1/2,9β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR7E
1/3β€³7,214,83,6617,3Canon PowerShot A460
1/3,1β€³β‰ˆ7Sony HDR-SR12E
1/3,2β€³7,624,5363,4165,715,5Canon HF100
1/3,4β€³β‰ˆ8Canon MVX35i
1/3,6β€³8,6543512JVC GR-DZ7
1/3,9β€³β‰ˆ9Canon DC22
1/4β€³Canon XM2
1/4,5β€³Samsung VP-HMX10C
1/4,7β€³Panasonic NV-GS500EE-S
1/5β€³Sony DCR-SR80E
1/5,5β€³JVC Everio GZ-HD7
1/6β€³14,712,41,72,94,1Sony DCR-DVD308E
1/8β€³Sony DCR-SR45E

Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅
Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρƒ
ΠΊΠΈΠ½ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ
Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°

(ΠΌΠΌ)

Высота

(ΠΌΠΌ)

Π”ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒ

(ΠΌΠΌ)

ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ

(ΠΌΠΌΒ²)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Super-35Super-3524,8918,6631465Arri D-21, Red One
65-mmΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π½Π°Ρ4923541127Sony F65, Phantom 65

НСкоторыС ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠΊΠΈ

Основная сфСра примСнСния Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств β€” сканСры, панорамная Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ спСктроанализаторы ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎ-ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой

Π’ классичСской схСмС ΠŸΠ—Π‘-элСмСнта, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния, ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ частичного рассСивания свСта ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктрода. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΡΡŠΡ‘ΠΌΠΊΠ΅ Π² особых условиях, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² синСй ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ областях спСктра, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой (Π°Π½Π³Π». back-illuminated matrix). Π’ сСнсорах Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° рСгистрируСмый свСт ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π½ΠΎ для Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ фотоэффСкта ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° ΡˆΠ»ΠΈΡ„ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ 10β€”15 ΠΌΠΊΠΌ. Данная стадия ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»Π° ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈΡΡŒ вСсьма Ρ…Ρ€ΡƒΠΏΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ остороТности ΠΏΡ€ΠΈ сборкС ΠΈ эксплуатации. А ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, всС дорогостоящиС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ смысл. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ засвСткой ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном Π² астрономичСской Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ складываСтся ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ всСх Π΅Ρ‘ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² (пиксСлСй) ΠΈ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚:

  • ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ (Π² Π»ΡŽΠΌΠ΅Π½Π°Ρ…) ΠΎΡ‚ источника излучСния Π½ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состава;
  • монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ β€” ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ фотоэффСкта ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ свСтовой энСргии излучСния (Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…), ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹;
  • Π½Π°Π±ΠΎΡ€ всСх Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ монохроматичСской ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ части спСктра свСта составляСт ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ свСта;

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΡ

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Бсылки

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°?

CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° / Charge-Coupled Device ΠΈΠ»ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° / ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью – это аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма, Π² составС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· крСмния ΠΈΠ»ΠΈ оксида ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ микросхСмы основан Π½Π° Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘).

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью Π±Ρ‹Π» ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠ΅ΠΌ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠΌ (George Smith) ΠΈ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ΠΎΠΌ Π‘ΠΎΠΉΠ»ΠΎΠΌ (Willard Boyle) Π² Лабораториях Π‘Π΅Π»Π»Π° ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΉ Π² БША ΠΊΠΎΡ€ΠΏΠΎΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ AT&T Bell Labs Π² 1969 Π³. Они Π²Π΅Π»ΠΈ исслСдования Π² области Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Β«ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ памяти».

ВскорС ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ довольно ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ распространСниС ΠΈ стали ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ устройства памяти, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… заряд размСщался Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ рСгистрС микросхСмы. Бпустя ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Ρ‚ΠΎ врСмя ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСмСнта памяти ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ заряд Π·Π° счСт фотоэлСктричСского эффСкта стала основной Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ CCD устройств.

Π•Ρ‰Π΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³ΠΎΠ΄, Π² 1970 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ, исслСдоватСли всС Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ смогли Π·Π°Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… устройств, Ρ‡Ρ‚ΠΎ собствСнно ΠΈ взяли Π½Π° Π²ΠΎΠΎΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Ρ‹ Sony. Данная компания ΠΈ ΠΏΠΎ сСй дСнь Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π² области CCD Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ, вкладывая Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅ финансовыС влоТСния, всячСски развивая производство ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† для своих Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€. ΠšΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΈ, микросхСма ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π½Π° Π½Π°Π΄Π³Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΈΡ‚Π΅ Π³Π»Π°Π²Ρ‹ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°Π½ΠΈΠΈ Sony ΠšΠ°Π΄Π·ΡƒΠΎ Ивама, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ скончался Π² 1982 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ. Π’Π΅Π΄ΡŒ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΎΠ½ стоял Ρƒ истоков Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° производства ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² массовом объСмС.

НС остался Π±Π΅Π· внимания ΠΈ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ Π² 2006 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°Π΄Ρƒ ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ АкадСмии БША Π·Π° свои Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ сфСрС, Π° Π² 2009-ΠΌ Π³ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΈΠΌ Π²Ρ€ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ ΠΠΎΠ±Π΅Π»Π΅Π²ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΡŽ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° практичСски ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π° ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π» ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½ΠΎΠΉ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ напряТСния Π½Π° ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρƒ посрСдством ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ сильно ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹, располоТСнныС Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄ экспонированиСм ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ Π½Π° элСктроды ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ мощности напряТСния, происходит сброс всСх зарядов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ всСх элСмСнтов Π² ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ состояниС.

ΠšΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡ напряТСний Π½Π° элСктродах создаСт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ запас ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ яму, Π³Π΄Π΅ ΡΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны, появившиСся Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² процСссС экспонирования ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм свСтовых Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΉ. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ интСнсивности силы свСтового ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° находится ΠΈ объСм Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΠ²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, поэтому Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½Π° большС, Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля.

ПослС Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ экспонирования, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния напряТСния питания элСктродов происходят Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ взятом пиксСлС, рядом с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ распрСдСлСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ заряды ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ β€” ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ пиксСлям ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

Бостав элСмСнтов CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚Π°Ρ… конструкция CCD-элСмСнта ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСна Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, снабТСнной ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Над Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды ΠΈΠ· поликристалличСского крСмния с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· оксида крСмния.

ПослС ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π½Π° Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктроды, Π² ослаблСнной Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠΊΠ° (яма). Π•Π΅ основной Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ являСтся сохранСниС элСктронов. Частица свСта, ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ элСктронов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ ΠΈ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅ΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠ΅ количСство Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ яркий свСт обСспСчиваСт ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠΊΠΈ, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ спСциалисты ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ считывания Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² CCD-элСмСнтов осущСствляСтся с Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ рСгистрами сдвига, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ строку зарядов Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² ΡΠ΅Ρ€ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² собствСнно ΠΈ являСтся Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ сигналом, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ поступаСт Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ заряды строки ΠΈΠ· CCD-элСмСнтов с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ рСгистра. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига Π² CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… выполняСтся посрСдством всС Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ CCD-элСмСнтов, построСнных Π² ΠΎΠ΄Π½Ρƒ строку. ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ устройства основываСтся Π½Π° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ зарядами своих ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ процСсс осущСствляСтся Π·Π° счСт наличия спСциализированных элСктродов пСрСноса, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними CCD-элСмСнтами. Π’ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° блиТайший элСктрод ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΏΡ€ΠΈ этом заряд ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ CCD-элСмСнтами ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²Π°-Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ элСктрода пСрСноса, ΠΎΡ‚ количСства ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… зависит Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ рСгистра сдвига, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Ρ‘Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ.

ΠŸΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктроды пСрСноса синхронизирована Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ зарядов ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ всСх CCD-элСмСнтов рСгистра выполняСтся практичСски ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ. Π’Π°ΠΊ Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ «шаг» пСрСноса, CCD-элСмСнты ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ заряды справа Π½Π°Π»Π΅Π²ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΉ CCD-элСмСнт ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ свой заряд ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ располоТСн Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ рСгистра. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, становится Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига являСтся устройством с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ.

ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ процСсс считывания Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ всСх зарядов ΠΈΠ· рСгистра появляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ строку, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ получаСтся Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал, Π² основС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². ПослС этого, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига, обСспСчиваСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров сдвига, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром сдвига. Вся эта конструкция Π² собранном Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ являСтся устройством, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ сСгодня CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ.

πŸ“Ή ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°

  1. Π‘Π»ΠΎΠ²Π°Ρ€ΡŒ CCTV

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° (ΠŸΠ—Π‘ – ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с зарядовой связью, CCD-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°) – аналоговая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ микросхСма ΠΈΠ· крСмния, состоящая ΠΈΠ· ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π’ основС Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ тСхнология ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² с зарядовой связью, которая позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ сдвига заряда ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ. Π‘Π°ΠΌΠ° тСхнология сущСствуСт с 1969-Π³ΠΎ Π³ΠΎΠ΄Π°, Π΅Π΅ создатСли Π£ΠΈΠ»Π»Π°Ρ€Π΄ Π‘ΠΎΠΉΠ» ΠΈ Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆ Π‘ΠΌΠΈΡ‚ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ Π·Π° это ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ (ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π°, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² 2009 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ). ВСхнология ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ Π² систСмах фотографирования ΠΈ видСонаблюдСния (Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС, с использованиС Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ инфракрасного спСктра) благодаря Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ крСмниСвая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹ΡΡΠ½ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ, способна ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ заряд с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ фотоэлСктричСского эффСкта. На сСгодняшний дСнь ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ наблюдСния Π½Π° ΠΈΡ… основС Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ российскими ΠΈ иностранными компаниями, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ЦНИИ Β«Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Β», НПП Β«Π­Π»Π°Ρ€Β», ЦНИИ Β«Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°Β», Philips, Matsushita, Kodak, Fuji, Sony, Canon, Nikon ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ. ВСхничСскоС устройство ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ: ΠΎΠ½Π° составлСна ΠΈΠ· поликрСмния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½ ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ. Π‘Π°ΠΌΠ° ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° мСняСт элСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ элСктродов, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° напряТСниС подаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½Π΅Π²Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹. Π”ΠΎ экспонирования Π½Π° элСктроды подаСтся опрСдСлСнная комбинация напряТСния, которая позволяСт ΡΠ±Ρ€ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ всС Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΈ привСсти всС элСмСнты Π² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ исходноС состояниС. Π’ΠΎ врСмя съСмки Π½Π° элСктродах создаСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (ΠΏΡ€ΠΈ экспонировании, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ воздСйствия свСта), ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктроны Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. ЀотоэлСктричСский эффСкт проявляСт сСбя, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ интСнсивный свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ позволяСт Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚ΡŒ большС элСктронов ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокий ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля. ПослС экспонирования тСхнология ΠŸΠ—Π‘ осущСствляСт пСрСнос заряда Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° нСсколько Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² Π² зависимости ΠΎΡ‚ примСняСмого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

  • ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° (Full-frame CCD-matrix). Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ простой Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ исполнСния, СдинствСнный нСдостаток ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для пСрСноса заряда ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌ трСбуСтся хотя Π±Ρ‹ ΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ источника свСта. 
  • ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° (Frame-transfer CCD). Π—Π΄Π΅ΡΡŒ заряды Β«ΡΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡΒ» Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ рСгистрС. 
  • ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ столбцов (Interline CCD-matrix). Π­Ρ‚ΠΎ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ, которая Π² ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв Π½Π΅ прСдусматриваСт наличия Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈ, соотвСтствСнно, возмоТности пСрСкрытия свСтовых источников. Π’Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° исполнСния Ρ‚Π° ΠΆΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°, Π½ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр располоТСн Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π°Π΄ΠΈ основного, Π° Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ столбцов, пСрСтасованных со столбцами основного рСгистра. Если Π½Π΅ Π²Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ, Ρ‚ΠΎ основноС прСимущСство Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ столбцов ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Interline CCD-matrix позволяСт ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния с частотой Π² 30 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ качСство съСмки, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС Π² ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ освСщСнных помСщСниях ΠΈ Π² Π½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ врСмя суток.

Вся информация, размСщСнная Π½Π° ΡΠ°ΠΉΡ‚Π΅, носит ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ ΠΈ Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ся ΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ„Π΅Ρ€Ρ‚ΠΎΠΉ, опрСдСляСмой полоТСниями Π‘Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ 437 (2) Π“Πš Π Π€. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ оставляСт Π·Π° ΡΠΎΠ±ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ характСристики Ρ‚ΠΎΠ²Π°Ρ€Π°, Π΅Π³ΠΎ внСшний Π²ΠΈΠ΄ ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π΅Π· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ увСдомлСния ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π°Π²Ρ†Π°.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ CMOS ΠΈ CCD

CCD β€” это charge-coupled device (ΠŸΠ—Π‘ β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ c ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ зарядной связью). Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ считался Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ качСствСнным, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈΠΌ ΠΈ энСргозатратным. Если ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ основной ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ CCD Π² Π΄Π²ΡƒΡ… словах, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΡΠΎΠ±Ρ€Π°ΡŽΡ‚ всю ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½Ρƒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ вСрсии, ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚.

Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ CCD ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, CMOS ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ (complementary metal-oxide-semiconductor, комплСмСнтарная Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ° Π½a транзисторах ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-оксид-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, КМОП), ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π½a мСстС. CMOS ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΎΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΄Π΅ΡˆΠ΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ, особСнно Π² производствС Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ уступали CCD ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°ΠΌ ΠΏΠΎ качСству.

К прСимущСствам CCD ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† относятся:
  • Низкий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠΎΠ².
  • Высокий коэффициСнт заполнСния пиксСлов (ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 100%).
  • Высокая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ числа зарСгистрированных Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊ ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌΡƒ числу, ΠΏΠΎΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π½a ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, для CCD β€” 95%).
  • Высокий динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ (Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ).
К нСдостаткам CCD ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† относятся:
  • Π‘Π»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ считывания сигнала, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ тСхнология.
  • Высокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ энСргопотрСблСния (Π΄ΠΎ 2-5Π’Ρ‚).
  • Π”ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅ Π² производствС.
ΠŸΡ€Π΅ΠΈΠΌΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π° CMOS ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†:
  • ВысокоС быстродСйствиС(Π΄ΠΎ 500 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²/с).
  • НизкоС энСргопотрСблСниС(ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π² 100 Ρ€Π°Π· ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ c CCD).
  • Π”Π΅ΡˆΠ΅Π²Π»Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅ Π² производствС.
  • ΠŸΠ΅Ρ€ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ( Π½a Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ кристаллС Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ стоит Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ всe Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы: Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, процСссор, ΠΏΠ°ΠΌΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ², Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ Π½a ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ кристаллС. Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ устройства, кстати, c 2002 Π³ΠΎΠ΄Π° Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ совмСстно Samsung Electronics ΠΈ Mitsubishi Electric).
К нСдостаткам CMOS ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† относятся
  • Низкий коэффициСнт заполнСния пиксСлов, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сниТаСт Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ(эффСктивная ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСла ~75%,ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ транзисторы).
  • Высокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ° (ΠΎΠ½ обусловлСн Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ β€” Π΄Π°ΠΆe Π² отсутствиС освСщСния Ρ‡eΡ€eΠ· Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ довольно Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ)Π±ΠΎΡ€ΡŒΠ±Π° c ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ услоТняСт ΠΈ ΡƒΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ.
  • НСвысокий динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½.
Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ

Когда ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, свСт ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡eΡ€eΠ· Π»ΠΈΠ½Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½a Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ изобраТСния. Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ изобраТСния, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, состоит ΠΈΠ· мноТСства элСмСнтов, Ρ‚aΠΊΠΆe Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… пиксСлями, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ количСство свСта, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½a Π½ΠΈΡ…. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ количСство свСта пиксСли ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ количСство элСктронов. Π§Π΅ΠΌ большС свСта ΡƒΠΏΠ°Π΄Π΅Ρ‚ Π½a пиксСль, Ρ‚Π΅ΠΌ большС элСктронов ΠΎΠ½ сгСнСрируСт. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² напряТСниС, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² числа, согласно Π·Π½aΡ‡eниям АЦП (Аналого-Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠŸΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ, A/D-converter). Π‘ΠΈΠ³Π½Π°Π», составлСнный ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… чисСл, обрабатываСтся элСктронными цСпями Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.

Π’ настоящСС врСмя, сущСствуСт Π΄Π²Π΅ основныС Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ создании Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° изобраТСния Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅, это CCD (Charge-Coupled Device, ΠŸΠ—Π‘ – ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ c зарядовой связью) ΠΈ CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor, КМОП – ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ мСталлооксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ). Π˜Ρ… характСристики, достоинства ΠΈ нСдостатки Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ рассмотрСны Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅. Нa рисункС Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘ (Π½Π°Π²Π΅Ρ€Ρ…Ρƒ) ΠΈ КМОП (Π²Π½ΠΈΠ·Ρƒ) Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

ЦвСтовая Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ. КaΠΊ ΡƒΠΆΠ΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ описано Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ объСм свСта, ΡƒΠΏΠ°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Π½a Π½ΠΈΡ…, ΠΎΡ‚ свСтлого Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΠΎ Π±Π΅Π· Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ КМОП ΠΈ ΠŸΠ—Π‘ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Β«Π½Π΅ видят Ρ†Π²Π΅Ρ‚Β», ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² ставится Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡΠ²ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠ½. Π”Π²Π° основных ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ рСгистрации это RGB (Red-Greed-Blue, ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹ΠΉ-Π—Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ-Π‘ΠΈΠ½ΠΈΠΉ) ΠΈ CMYG (Cyan-Magenta-Yellow-Green, Π“ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠΉ-ΠŸΡƒΡ€ΠΏΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ-Π–Π΅Π»Ρ‚Ρ‹ΠΉ-Π—Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ). ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹ΠΉ, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ основными Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ², воспринимаСмых Π³Π»Π°Π·ΠΎΠΌ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ°.

Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π° (ΠΈΠ»ΠΈ массив Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°, Π°Π½Π³Π». Bayer array), состоящий ΠΈΠ· ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° строк красно-Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ синС-Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнным RGB-Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ (см. Рис. 2). Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π° содСрТит ΡƒΠ΄Π²ΠΎΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ количСство Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… «ячССк», Ρ‚.ΠΊ. чСловСчСский Π³Π»Π°Π· Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ чувствитСлСн ΠΊ Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Ρƒ, Π° Π½Π΅ красному ΠΈΠ»ΠΈ синСму. Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚aΠΊΠΆe ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π² Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π΅, чСловСчСский Π³Π»Π°Π· ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΡ‚ большС Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»Π΅ΠΉ, Ρ‡Π΅ΠΌ Ссли Π±Ρ‹ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° использовались Π² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΈ Π² Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π΅.

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ способ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ (ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ) Ρ†Π²Π΅Ρ‚ – ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° – Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠΉ, ΠΏΡƒΡ€ΠΏΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Ρ‚Ρ‹ΠΉ. Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ ΠΈΠ· Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ комбинируСтся c Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΌ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ CMYG-Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° (CMYG-color array), ΠΊaΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½a рисункС 2 (справа). CMYG-Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокий сигнал пиксСля, Ρ‚.ΠΊ. ΠΎΠ±Π»aΠ΄aeΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ полосой пропускания. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, сигнал Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ Π² RGB для использования Π² ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Π° это Π²Π»Π΅Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π° собой Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ, ΠΈ вносит ΡˆΡƒΠΌΡ‹. БлСдствиСм этого являСтся сниТСниС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнал-ΡˆΡƒΠΌ, ΠΏoэтoΠΌy CMYG-систСмы, ΠΊaΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π΅ ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ².

CMYG-Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… изобраТСния c чСрСсстрочной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊaΠΊ RGB-систСмы Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… изобраТСния c прогрСссивной Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ. 

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° – ваТнСйший элСмСнт Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°. ИмСнно ΠΎΠ½Π° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½a Π½Π΅Π΅ Ρ‡eΡ€eΠ· ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² свСт Π² элСктричСскиС сигналы. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° состоит ΠΈΠ· пиксСлСй – ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов. Нa соврСмСнных ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ количСство ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов достигаСт 10 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² Ρƒ Π»ΡŽΠ±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ 17 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ„Π΅ΡΡΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° Π² N мСгапиксСлСй содСрТит N ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² пиксСлСй. Π§Π΅ΠΌ большС пиксСлСй Π½a ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅, Ρ‚Π΅ΠΌ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ получаСтся фотография.

ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт прСдставляСт собой кондСнсатор, Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм свСта. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ заряТаСтся Ρ‚Π΅ΠΌ сильнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ярчС свСт, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½a Π½Π΅Π³ΠΎ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ дольшС ΠΎΠ½ находится ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм свСта. Π‘Π΅Π΄Π° состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряд кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм свСта, Π½ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния элСктронов Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π’ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅-Ρ‚ΠΎ пиксСли Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСктронов ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ большС, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅-Ρ‚ΠΎ β€” мСньшС. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ образуСтся Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ. Если ΡΠ½ΡΡ‚ΡŒ ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠ΅ Π½Π΅Π±ΠΎ, Π½a снимкС ΠΎΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π³Π»ΡΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊaΠΊ состоящСС ΠΈΠ· пиксСлСй Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΉ окраски, Π° снимок сдСланный c Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΈΠ· Ρ‡Π΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ. Π§Π΅ΠΌ мСньшС гСомСтричСский Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌ числe мСгапиксСлСй, Ρ‚Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π΅Ρ‘ ΡˆΡƒΠΌΡ‹, Ρ‚Π΅ΠΌ Ρ…ΡƒΠΆΠ΅ качСство изобраТСния.

Для ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ принято ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π΄Ρ€ΠΎΠ±ΠΈ ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ Π² Π΄ΡŽΠΉΠΌΠ°Ρ…. Π§Ρ‚ΠΎ интСрСсно, Ссли ΠΏΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ эту Π΄Ρ€ΠΎΠ±ΡŒ ΠΈ пСрСвСсти Π΅Π΅ ΠΈΠ· дюймов Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ совпадСт c Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ»ΠΎ историчСски, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΌ способом ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π΅Π²ΠΈΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ устройства (Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π°). Для Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π·Π΅Ρ€ΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ прямо ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ…, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΊΡ€ΠΎΠΏ-Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° – числа, ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· этот Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ стандартной Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ 24Ρ…36 ΠΌΠΌ.

Другая ваТная ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ N мСгапиксСлСй содСрТится Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ N мСгапиксСлСй, ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ c этой ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ‚oΠΆe состоит ΠΈΠ· N мСгапиксСлСй. Π’Ρ‹ скаТСтС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΡƒΡ‚ странного? А странно Π²ΠΎΡ‚ Ρ‡Ρ‚ΠΎ – Π½a ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль стоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ², красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π°. Казалось Π±Ρ‹, ΠΈ Π½a ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов, соотвСтствСнно красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ². Однако Π½a Π΄Π΅Π»Π΅ это Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль состоит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта. ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° бСрСтся Ρ†Π²Π΅Ρ‚? Нa самом Π΄Π΅Π»Π΅, Π½a ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль нанСсСн ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль воспринимаСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ². Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ – ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ пиксСль воспринимаСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ красный Ρ†Π²Π΅Ρ‚, Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ – Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ – Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ синий. ПослС считывания ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ c ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Ρ†Π²Π΅Ρ‚ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля вычисляСтся ΠΏΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π°ΠΌ этого пиксСля ΠΈ Π΅Π³ΠΎ сосСдСй. ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ способ Π½eскoлькo искаТаСт ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌ вычислСния Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° устроСн Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΡΠΊΠ°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»Π΅ΠΉ, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΈΡ… ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. А для чСловСчСского Π³Π»Π°Π·Π°, Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ снимок, Π²Π°ΠΆΠ½Π΅Π΅ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π° Π½Π΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ этих Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»Π΅ΠΉ, ΠΏoэтoΠΌy эти искаТСния практичСски Π½Π΅Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹. Вакая структура ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ структуры Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π° (Bayer pattern) ΠΏΠΎ Ρ„Π°ΠΌΠΈΠ»ΠΈΠΈ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π° Ρ„ΠΈΡ€ΠΌΡ‹ Кодак, Π·Π°ΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ структуру Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ².

Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ соврСмСнных ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, примСняСмых Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°Ρ…, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. Основной Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡΡŠΠ΅ΠΌΠΊΠΈ ΠΈ позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ c ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ максимального Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ отсутствия ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ засвСтки ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π²ΠΎ врСмя считывания ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ наличия мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ, высокоскоростной Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ c ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ c частотой 30 Ρ€Π°Π· Π² сСкунду, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ наличия мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для прСдосмотра ΠΈ для съСмки Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ. Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Ρ‰Π΅ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ быстрСС, Π½ΠΎ Π½Π΅ сo всСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ автофокуса. ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π·Π΅Ρ€ΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°Ρ…, высокоскоростных Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚.

Но Π½Π΅ всe ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ устроСны ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ. Компания Sigma выпускаСт ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Foveon, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пискСль Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС мСгапиксСлСй, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡƒΡ€Π΅Π½Ρ‚Ρ‹, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ качСство изобраТСния c этих ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† своим ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡƒΡ€Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌ практичСски Π½Π΅ уступаСт.

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ интСрСсной ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ SuperCCD Ρ„ΠΈΡ€ΠΌΡ‹ Fuji. ПиксСли Π² этих ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ ΠΈ располоТСны ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΏΡ‡Π΅Π»ΠΈΠ½Ρ‹ΠΌ сотам. Π‘ ΠΎΠ΄Π½oΠΉ стороны, Π² этом случаС увСличиваСтся Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π° счeΡ‚ большСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ пиксСля, Π° c Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ – ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌΠ° интСрполяции ΠΌoΠΆΠ½o ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ изобраТСния. 

Π’ этом случаС интСрполяция Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ позволяСт ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ снимка, Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ, Π³Π΄Π΅ интСрполируСтся ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ c ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ располоТСниС пиксСлСй. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅  ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ этих ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ шаг располоТСния пиксСлСй Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ сами пиксСли. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ изобраТСния ΠΏΠΎ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ линиям. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя Ρƒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ дСтализация ΠΏΠΎ Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΠΈ, Π½ΠΎ Π½a Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… снимках Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ….

Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΠΎΠ»ΡΡ†ΠΈΡ β€“ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌ вычислСния Π½Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ сосСдним значСниям. Если ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² 8 ΡƒΡ‚Ρ€Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π½a ΡƒΠ»ΠΈΡ†Π΅ Π±Ρ‹Π»Π° +16 градусов, Π° Π² 10 поднялась Π΄ΠΎ +20, ΠΌΡ‹ Π½Π΅ сильно ошибСмся, Ссли ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² 9 ΡƒΡ‚Ρ€Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π±Ρ‹Π»Π° ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ +18.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° CCD

Π’ CCD-сСнсорС, свСт (заряд), ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½a пиксСль сСнсора, пСрСдаСтся ΠΎΡ‚ микросхСмы Ρ‡eΡ€eΠ· ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π», ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‡eΡ€eΠ· всeΠ³o лишь Π½eскoлькo Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΠ·Π»ΠΎΠ². Заряды ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ напряТСния, Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Ρ€Π°ΡΡΡ‹Π»Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊaΠΊ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ сигнал Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ суммируСтся ΠΈ прСобразуСтся Π² числа Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ, Π²Π½Π΅ сСнсора (см. рис. 3).

CCD-тСхнология Π±Ρ‹Π»Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½Π° ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для использования Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ…, ΠΈ CCD-сСнсоры ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½a протяТСнии 30 Π»Π΅Ρ‚. Π’Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ, Ρƒ CCD-сСнсоров Π΅ΡΡ‚ΡŒ ряд прСимущСств ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ CMOS-сСнсорами, Π° ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Ρ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠΎΠ². Π’ послСднСС врСмя, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, различия Π΅Π΄Π²Π° Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹.

НСдостатки CCD-сСнсоров Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ наличия большСго числа элСктроники Β«ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎΒ» сСнсора, ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅ Π² производствС ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ 100 Ρ€Π°Π· большС энСргии, Ρ‡Π΅ΠΌ CMOS-сСнсоры. ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ энСргопотрСблСниС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ‚aΠΊΠΆe привСсти ΠΊ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π² самой ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅Π³Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ сказываСтся Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½a качСствС изобраТСния ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚Π°, Π½ΠΎ ΠΈ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ воздСйствия Π½a ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ срСду.

CCD-сСнсоры Ρ‚aΠΊΠΆe Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Ρƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…, Ρ‚.ΠΊ. всe Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ проходят Ρ‡eΡ€eΠ· всeΠ³o лишь Ρ‡eΡ€eΠ· ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ Π½eскoлькo Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… усилитСлСй. Π‘Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅ рисунки 4 ΠΈ 6, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ‹ c CCD-сСнсором ΠΈ CMOS-сСнсором соотвСтствСнно.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° CMOS

На Ρ€Π°Π½Π½Π΅ΠΉ стадии, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ CMOS-Ρ‡ΠΈΠΏΡ‹ использовались для отобраТСния, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ качСство ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ, Π² связи c Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ свСтовой Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ КМОП-элСмСнтов. Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ CMOS-сСнсоры ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ  Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ спСциализированной Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ росту качСства изобраТСния ΠΈ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π·Π° послСдниС Π³ΠΎΠ΄Ρ‹.

CMOS-Ρ‡ΠΈΠΏΡ‹ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ рядом прСимущСств. Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ CCD-сСнсоров, CMOS-сСнсоры содСрТат Π² сeΠ±e усилитСли ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сниТаСт ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚Π°, Ρ‚.ΠΊ. ΠΎΠ½ ΡƒΠΆΠ΅ содСрТит всe Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ элСмСнты для получСния изобраТСния. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ CMOS-пиксСль содСрТит элСктронныС ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ. По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ c CCD-сСнсорами, CMOS-сСнсоры ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ большим Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΌΠΈ возмоТностями ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Из Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… прСимущСств слСдуСт Ρ‚aΠΊΠΆe ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ быстроС считываниС, мСньшСС ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии, Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»ΡΠ΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ°ΠΌ ΠΈ мСньший Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ систСмы.

Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ элСктронных схСм Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‡ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ риску появлСния Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ структурированного ΡˆΡƒΠΌΠ°, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ полос. ΠšΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° CMOS-сСнсоров ΠΏΡ€ΠΈ производствС Ρ‚aΠΊΠΆe Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ слоТна, ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ Π² CCD-сСнсорами. К ΡΡ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ, соврСмСнныС Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ CMOS-сСнсоры.

Π’ CMOS-сСнсорах сущСствуСт Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания изобраТСния c ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт Β«ΠΎΠΊΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚.Π΅. ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ всeΠ³o сСнсора, Π° лишь Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ участка. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌoΠΆΠ½o ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² c части сСнсора для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ PTZ (Π°Π½Π³Π». pan/tilt/zoom, ΠΏΠ°Π½ΠΎΡ€Π°ΠΌΠ°/Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½/ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±) ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, это Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½eскoлькo Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² c ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ CMOS-сСнсора, имитируя Π½eскoлькo Β«Π²ΠΈΡ€Ρ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Β»

HDTV ΠΈ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

ΠœΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ сСнсоры ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ΡŒΠ΅ высoΠΊoΠΉ чСткости позволяСт Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ IP-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния, Ρ‡Π΅ΠΌ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ CCTV-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‚.Π΅. ΠΎΠ½ΠΈ Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ ΠΈ ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ людСй ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹ – ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π² видСонаблюдСнии. ΠœΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ IP-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΎΠ±Π»aΠ΄aeΡ‚ ΠΊaΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большСй Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ c Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ CCTV-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ. ΠœΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ сСнсоры ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹ΠΌ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ высoΠΊoΠΉ чСткости, ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈ-ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ…. И ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ для обСспСчСния ΡΠΊΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ высoΠΊoΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ изобраТСния ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ.

ΠœΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ CMOS-сСнсоры Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ распространСны ΠΈ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ дСшСвлС Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ CCD-сСнсоры, нСсмотря Π½a Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΈ довольно Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ CMOS-сСнсоры.

Π‘Π»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ быстрый ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ CCD-сСнсор, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΆΠ΅ являСтся нСдостатком, ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слoΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈ-ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ c использованиСм CCD-Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ.

Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ сСнсоров Π² ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ изобраТСния VGA-сСнсорам, c Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 640Ρ…480 пиксСлСй. Однако ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сСнсор содСрТит большС пиксСлСй, Ρ‡Π΅ΠΌ VGA-сСнсор, соотвСтствСнно Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля Π² мСгапиксСльном сСнсорС мСньшС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° пиксСля Π² VGA-сСнсорС. БлСдствиСм этого являСтся мСньшая ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля Π² мСгапиксСльном сСнсорС.

Π’Π°ΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅, прогрСсс Π½Π΅ стоит Π½a мСстС. Π˜Π΄Π΅Ρ‚ ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сСнсоров, ΠΈ ΠΈΡ… ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ постоянно возрастаСт.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ отличия CMOS ΠΎΡ‚ CCD

CMOS-сСнсоры содСрТат Π² сeΠ±e усилитСли, А/Π¦-ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΈ часто микросхСмы Π΄Π» Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊaΠΊ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ c CCD-сСнсором Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ сигнала проводятся Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ сСнсора. CMOS-сСнсоры ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‚ мСньшС энСргии Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ CCD-сСнсоров, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ низкая Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°. ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° CCD-сСнсоров ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ. Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны CMOS-сСнсоры ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΡ‚Ρ€Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ структурированного ΡˆΡƒΠΌΠ° (полосы ΠΈ Ρ‚.Π΄.).

CMOS-сСнсоры ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Β«ΠΎΠΊΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽΒ» изобраТСния ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π² CCD-сСнсорах. CCD-сСнсоры ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΊaΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ А/Π¦-ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊaΠΊ Π² CMOS-сСнсорах ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Π»aΠ΄aeΡ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ быстроС считываниС Π² CMOS-сСнсорах позволяСт ΠΈΡ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈ-ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€.

Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ тСхнологичСскиС достиТСния ΡΡ‚ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Ρƒ Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ CCD- ΠΈ CMOS-сСнсорами.

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

CCD ΠΈ CMOS-сСнсоры ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ прСимущСствами ΠΈ нСдостатками, Π½ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ситуация постоянно мСняСтся. Вопрос ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ Π»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ c CCD-сСнсором ΠΈΠ»ΠΈ c CMOS-сСнсором становится нСсущСствСнным. Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ зависит лишь ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΉ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡŠΡΠ²Π»ΡΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΊΠ»ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊ качСству изобраТСния систСмы видСонаблюдСния.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° CCD | PCMag

( C harge- C oupled D evice sensor) ЭлСктронная ΠΏΠ°ΠΌΡΡ‚ΡŒ, которая записываСт ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ свСта ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд. Π₯отя ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² основном Π·Π°ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Ρ‹ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ CMOS для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ…, Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… ΠΈ сканСрах, ΠΎΠ½ΠΈ всС Π΅Ρ‰Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² астрономии, микроскопии ΠΈ биомСдицинской Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΡ… прСвосходной Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ°Ρ…. ΠŸΠ—Π‘

β€” Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройства. Π˜Ρ… заряд приравниваСтся ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ‚Π΅Π½ΠΊΠ°ΠΌ свСта для ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ‚Π΅Π½ΠΊΠ°ΠΌ красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго ΠΏΡ€ΠΈ использовании с Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ.Устройства ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ².

ΠŸΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ спарСнный?
ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° содСрТит массив пиксСлСй изобраТСния ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ массив пиксСлСй памяти, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ связаны вмСстС. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ массив формирования ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ подвСргаСтся Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ свСта, Π΅Π³ΠΎ заряды быстро пСрСносятся Π² массив хранСния. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΠŸΠ—Π‘ формирования изобраТСния ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ изобраТСния, ΠŸΠ—Π‘ памяти с послСднСго изобраТСния ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΠΈ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ (Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ напряТСния Π² Π΄Π²ΠΎΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ для Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ.ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€Π°ΡΡ‚ с Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ CMOS. Π‘ΠΌ. Π¨Π°Π±Π»ΠΎΠ½ Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π°, X3, Super CCD, Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ цифровая ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°.


ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ зарядной связи

ΠŸΠ—Π‘-Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ массив (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²), Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ фотосайты (мСТстрочный пСрСнос), ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ фотосайту изобраТСния. Заряды ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ быстрСС с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° вставки, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π° находится Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ своСму Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³Ρƒ для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ.


ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° Record Light

Π’ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π΅ ΠŸΠ—Π‘ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ.Они ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ свСта, записывая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ‚Π΅Π½ΠΊΠΈ свСта ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды. Π’ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ заряды Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π΄Π²ΠΎΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ микросхСм Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ прСобразоватСля.


ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹

Π­Ρ‚Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΎΡ‚ Jet Propulsion Labs ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² астрономии. ΠžΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ тСлСскопов, ΠΎΠ½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ свСт ΠΎΡ‚ Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΈΡ… ΠΏΠ»Π°Π½Π΅Ρ‚. (Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ любСзно прСдоставлСно Π›Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ΅ΠΉ микроустройств JPL; Π ΠΎΠ±Π΅Ρ€Ρ‚ М.ΠšΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π½Π΅Π²Ρ‹ΠΉ, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„)


Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² устройства с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘)

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ устройства с зарядовой связью ( CCD, ) ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², Π½Π° сСгодняшний дСнь ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнными способами Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. тСхнология, примСняСмая Π² соврСмСнной оптичСской микроскопии. Π”ΠΎ Π½Π΅ Π΄Π°Π²Π½Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, спСциализированныС ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ использовались для записи изобраТСния, Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² микроскоп. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄, ΠΎΠΏΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Π½Π° фотонная Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ фотографичСской ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ Π½Π° основС сСрСбра Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ скрытого изобраТСния Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ фотохимичСских участки Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° экспонированной ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ становятся Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΌΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ слои послС химичСской ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ (проявки).

Рисунок 1 β€” БистСмы Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ для оптичСской микроскопии

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, тонкая крСмниСвая пластина, раздСлСнная Π½Π° гСомСтричСски ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ массив ΠΈΠ· тысяч ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… областСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΠ± ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского заряда это зависит ΠΎΡ‚ интСнсивности ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта. ЭлСктронная пСрСмСнная сигнал, связанный с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ элСмСнтом изобраТСния (пиксСлСм) Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро ΠΊΠ°ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности для ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ изобраТСния мСстополоТСниС, ΠΈ послС ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ рСконструируСтся ΠΈ отобраТаСтся Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° Π²ΠΈΡ€Ρ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ.

НСсколько систСм Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для оптичСских микроскопии ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 1 . Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Nikon DXM1200 обСспСчиваСт высококачСствСнныС фоторСалистичныС Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ изобраТСния Π½Π° Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎ 12 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² пиксСлСй с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ°, прСвосходной Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈ высокая Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° управляСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ обСспСчСниСм Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ микроскописту Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ свободу ΠΏΡ€ΠΈ сборС, систСматизация ΠΈ исправлСниС Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠœΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° экрана ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° с частотой 12 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду позволяСт Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ фокусировка ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сохранСны Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π°Ρ…: JPG , TIF ΠΈ BMP для большСй ΡƒΠ½ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΡΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ†Π΅Π» DS-5M-L1 (, рис. 1, ) ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°Π½ΠΈΠΈ Nikon. инновационная систСма Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для микроскопии, которая ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ простота ΠΈ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΠΈ «всС Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΒ», Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ встроСнный Π–Πš-ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ Π² Π°Π²Ρ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠ΅ управлСния. БистСма ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄ΠΎ 5 мСгапиксСлСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· простыС мСню ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ наблюдСния. Автономный Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ прСимущСство нСзависимая Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ сохранСниС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρƒ CompactFlash Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Π² Π±Π»ΠΎΠΊΠ΅ управлСния / контроля, Π½ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ½ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΡΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ возмоТности сСти ΠΏΡ€ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π°Π½ΠΈΠΈ.Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ ПК Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅ΠΉΡ USB, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сСтям ΠΈΠ»ΠΈ Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π½Π΅Ρ‚Ρƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ethernet ΠΏΠΎΡ€Ρ‚. ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° Π²Π΅Π±-Π±Ρ€Π°ΡƒΠ·Π΅Ρ€Π° доступна для просмотра ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ просмотра. ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ, Π° Π±Π»ΠΎΠΊ управлСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ HTTP, Telnet, FTP сСрвСр / ΠΊΠ»ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈ совмСстим с DHCP. Π˜Π»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π² Рисунок 1 прСдставляСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ, Π΄ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΡƒΡŽ Π² настоящСС врСмя для цифровая ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ оптичСского микроскопа.

ΠŸΠΎΠΆΠ°Π»ΡƒΠΉ, самоС Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ Π² оптичСской микроскопии, Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ систСм ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для микроскописта сразу ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ записано.Π­Ρ‚Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ особСнно Ρ†Π΅Π½Π½ΠΎ, учитывая ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ситуаций ΠΈ прСходящСго Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° процСссов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ исслСдуСтся. Π₯отя Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ устройств с зарядовой связью Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ, эквивалСнтной Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ, ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ряд прСвосходныС Π°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ±ΡƒΡ‚Ρ‹ для создания ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… прилоТСниях. Научного уровня ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ полоса пропускания ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…. Учитывая высокий свСт Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора свСта Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-систСм, ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ° Ρ€Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³ скорости ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 100 000 Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ISO потрСбуСтся для производства изобраТСния сопоставимого ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ ( SNR ).ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ соврСмСнных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности свСта Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½-Π΄Π²Π° порядка Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ достигаСтся ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ. Врадиционная фотография ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π½Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π°Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½, ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… 650 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π² Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-сСнсоров, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² блиТнюю ΠΈΠ½Ρ„Ρ€Π°ΠΊΡ€Π°ΡΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ спСктра. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ интСнсивности свСта способствуСт прСвосходной ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ систСмам количСствСнныС возмоТности, ΠΊΠ°ΠΊ спСктрофотомСтры с изобраТСниями.

ΠŸΠ—Π‘-Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ изобраТСния состоит ΠΈΠ· большого количСства ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов. располоТСны Π² Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ массивС Π½Π° Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅. Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ свойства крСмния ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ Ρ‡ΠΈΠΏΡƒ CCD ΡƒΠ»Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎ-ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ носитСли заряда ΠΏΡ€ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ элСктричСском смСщСнии условия. ΠžΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты изобраТСния ΠΈΠ»ΠΈ пиксСли ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² крСмниСвая ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСткой ΠΈΠ· ΡƒΠ·ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… полоски токонСсущСго элСктрода, ΠΈΠ»ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ , , нанСсСнныС Π½Π° микросхСму.ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСмСнтом ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ являСтся мСталлооксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ( MOS ). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π» ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π•Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΉ MOS устройство этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π½Π° Рисунок 2 , с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ смСщСниСм. опСрация, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΌΠΈΠ³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных элСктронов Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнным элСктродом Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Π·Π° счСт взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² области истощСния Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Π»ΡƒΠ½ΠΊΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Π°.Когда собраны нСсколько Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… структур Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСниями, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊ повСрхности элСктродов ΠΈ элСктричСски ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ своих сосСдСй ΠΏΠΎ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, поглощая Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ своСй энСргии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктронов, ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктронодСфицитных ΡƒΠ·Π»ΠΎΠ² (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ) Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ крСмния.Одна элСктронно-дырочная ΠΏΠ°Ρ€Π° гСнСрируСтся ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌ, ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ заряд, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ накапливаСтся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ количСству ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹. Π’Π½Π΅ΡˆΠ½Π΅Π΅ напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ элСктродам ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·Π° врСмя ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π». ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма для хранСния заряда Π²ΠΎ врСмя сбор, ΠΈ хотя Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС элСктроны, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ (Π² зависимости ΠΎΡ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹). конструкции), зарядовыС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ свСтом, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ имСнуСтся фотоэлСктронами .Π’ этом обсуТдСнии рассматриваСтся элСктроны Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ носитСлями заряда. Π­Ρ‚ΠΈ фотоэлСктроны ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ хранятся Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π½Ρ‹ ΠΈΠ· микросхСма элСктроники ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· этапов процСсса Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π“Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ основных стадии ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ: гСнСрация заряда посрСдством взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° с ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ устройства, сбор ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ высвобоТдСнный заряд, пСрСнос заряда ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда.Π’ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ пСрвая стадия, элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ области структуры МОП-кондСнсатора, ΠΈ освобоТдСнныС элСктроны ΠΌΠΈΠ³Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄ сосСдний ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщСнный элСктрод Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. БистСма ΠΈΠ· алюминия ΠΈΠ»ΠΈ Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π° повСрхности поликрСмния Π½Π°ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ Π½ΠΈΡ…, ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹, нСсущиС заряд, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ скрыты Π² слоС ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ диоксид крСмния, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ структурой Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅ΠΌ субстрат.ИспользованиС поликрСмния Π² качСствС элСктродного ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° обСспСчиваСт ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π²ΠΎΠ»Π½ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 400 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ долю ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности устройства ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ доступСн для свСтового сбора. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² области истощСния ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² элСктричСски ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы, связанныС с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ пиксСлСм. Π’ΠΎ врСмя считывания собранный заряд впослСдствии пСрСмСщаСтся ΠΏΠΎ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм напряТСний, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ конструкции. Рисунок 3 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ структуру элСктрода, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘ элСмСнт.

Рисунок 2 β€” ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ кондСнсатор (МОП)

Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ. ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° пиксСль Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎ Смкости скваТины; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹Ρ… скваТин ( FWC ) опрСдСляСт ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ Π² пиксСлС, ΠΈ являСтся основным Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.Зарядная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚ физичСского Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ пиксСль. Π‘ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° появлСния Π½Π° Ρ€Ρ‹Π½ΠΊΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ состоит ΠΈΠ· ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй, собранных Π² ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ массивы областСй с ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сторон 4: 3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнным. Рисунок 4 прСдставлСны Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнных Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ². Π² настоящСС врСмя, с обозначСниями ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² Π² Π΄ΡŽΠΉΠΌΠ°Ρ… Π² соотвСтствии с Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ соглашСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ связываСт Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΎΠΊ.

Π€ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ гСомСтрия ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΡ… ранняя конкурСнция с Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ для создания Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктронного сигнала, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ соотвСтствуСт ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π² Ρ‚ΠΎ врСмя стандартам Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Β«Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Π΅Β» Π½Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ Π½ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†. Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ области, сканированной Π² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ круглая Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ° Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π°. Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Β«1-дюймовая» ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диагональ 16 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ сСнсора 9.6 Ρ… 12,8 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· области сканирования 1-дюймовой Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π° с внСшний Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ 25,4 ΠΌΠΌ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 18 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅. К соТалСнию, эта запутанная Π½ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΊΠ»Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° сохраняСтся, часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Β«Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Β» ΠŸΠ—Π‘, Π° Π½Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, классифицируСмыС ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ дСсятичныС числа, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ распространСнная 1 / 1,8-дюймовая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ устройствами Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 1/2 дюйма ΠΈ 2/3 дюйма.

Π₯отя Π² ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… ΠΏΠΎ-ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅ΠΌΡƒ Π² основном ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, построСнныС ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· «стандартизованных» Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚ΠΎΠ² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², становится всС Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ класса ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ массивы Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ полю изобраТСния, ΠΏΡ€ΠΎΠ΅Ρ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π² микроскоп.ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡΡ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² сСнсорных ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй сильно Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² конструкциях, ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ стандартного Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π° 2/3 дюйма ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ· 768 x 480 ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ 8,8 x 6,6 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° (диагональ 11 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²). ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ прСдставлСнная диагональю ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… сСнсорных ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ зрСния Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ микроскопа, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ сильно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ части ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля зрСния.Π’ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… прилоТСниях, Π½ΠΎ Ссли ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ зрСния прСпятствуСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ изобраТСния, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ оптичСскиС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹. ΠΠ»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π° β€” использованиС ΠŸΠ—Π‘ большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ соотвСтствуСт Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ поля изобраТСния, ΠΎΡ‚ 18 Π΄ΠΎ 26 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π² Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… конфигурациях микроскопов.

ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ получаСтся ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° (пиксСля) Π½Π° 1000. Ряд 2/3-Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ класса с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСлСй ΠΎΡ‚ 7 Π΄ΠΎ 13 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚ 50000 Π΄ΠΎ 100000 элСктроны.Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ эту ΡΡ‚Ρ€Π°Ρ‚Π΅Π³ΠΈΡŽ приблиТСния, Π΄ΠΈΠΎΠ΄ с 10 x 10 Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 100000 элСктронов. Для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠŸΠ—Π‘ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ конструкции ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ количСство пиксСлСй Π² массивС ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ компромисса ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пространствСнным Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ зарядом пиксСлСй Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. ВСндСнция соврСмСнных ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… устройств ΠΊ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ использованию пиксСлСй количСство ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΈ ΠΊ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ малСньким Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², с Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… 2/3-Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сСнсоров, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… пиксСли ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 3 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ.

ΠŸΠ—Π‘

, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… цСлях, Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ использовались Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ для ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ (особСнно Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ-ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ скваТинная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ зависит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² прилоТСниях для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹. Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 25 x 25 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² для максимального увСличСния динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ. МногиС соврСмСнныС Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ конструкции, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ большиС массивы с мСньшими пиксСлями, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ способны ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅ оптичСского Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ микроскопа Π½Π° высоком ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π΅ ставки.Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ΅ массивы ΠΈΠ· Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² пиксСлСй Π² этих ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… конструкциях ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ изобраТСния всСго поля зрСния с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π° с использованиСм объСдинСния пиксСлСй (обсуТдаСтся Π½ΠΈΠΆΠ΅) ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ скорости считывания, ΠΏΡ€ΠΈ нСобходимости ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒΡ‚Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ фотоэлСктронов ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π”ΠΎ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ заряд ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ сСнсорного элСмСнта Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° этом пиксСлС, заряд Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ пСрСдаСтся Π² ΡƒΠ·Π΅Π» считывания ΠΏΡ€ΠΈ сохранСнии цСлостности зарядный ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚.Быстрый ΠΈ эффСктивный процСсс пСрСноса заряда, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ быстрого считывания, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΊΠ°ΠΊ устройства Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Когда большоС количСство МОП-кондСнсаторов Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΎ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ вмСстС, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², заряд пСрСмСщаСтся ΠΏΠΎ устройству Π·Π° счСт ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΏΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ напряТСниями Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°Ρ… кондСнсатора ΠΏΠΎ схСмС, которая Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ заряд пСрСливаСтся с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ряда кондСнсаторы ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ. Врансляция заряда Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΈ эффСктивно связаны с синхронизированными схСмами напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π½Π° структура Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅Π³ΠΎ элСктрода, основа Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π° «с зарядовой связью» устройство.ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°Π΄ΡƒΠΌΡ‹Π²Π°Π»Π°ΡΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ массив памяти ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ для Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ элСктронная вСрсия устройства с ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€Π΅ΠΌ. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° процСсса пСрСноса заряда удовлСтворяСт критичСскому Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ для Π·Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств установлСния физичСской Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, которая прСдставляСт ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ ΠΈ сохранСниС Π΅Π³ΠΎ цСлостности Π΄ΠΎ считывания. Π’ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ для отобраТСния, ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ прСдставлСн ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠΌ заряды, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° сСрийная зарядныС ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ.

Рисунок 3 β€” Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° сСнсорного элСмСнта (пиксСля) ΠŸΠ—Π‘

НакоплСнный заряд, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅ ΠŸΠ—Π‘ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ интСгрирования , ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ экспозиции , , Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° этом Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Π°Ρ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда выполняСтся ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ заряд ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ сСнсорного элСмСнта ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ·Π»Ρƒ.ЭлСктродная ΡΠ΅Ρ‚ΡŒ, ΠΈΠ»ΠΈ структура Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° , встроСнная Π² ΠŸΠ—Π‘ Π² слоС, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΡ‹ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ ΠΊ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам, составляСт сдвиговый рСгистр для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда. Основная концСпция пСрСноса заряда, которая позволяСт ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ считываниС с Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ вСсь массив ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² заряда с повСрхности ΠΈΠΌΠΈΠ΄ΠΆ-сканСра, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр , Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ пСрСносится ΠΏΠΎΡˆΠ°Π³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ однострочным сдвигом. Π‘Π΄Π²ΠΈΠ³ с зарядовой связью всСго ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π±Π»ΠΈΠΆΠ°ΠΉΡˆΡƒΡŽ ΠΊ ΠΊΡ€Π°ΠΉ рСгистра Π² спСциализированный ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ряд пиксСлСй вдоль ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ края микросхСмы обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ рСгистр сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π° .ИмСнно ΠΈΠ· этого ряд, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ заряда ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° микросхСму ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ для измСрСния. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π° ΠΎΠΏΡƒΡΡ‚ΠΎΡˆΠ΅Π½, ΠΎΠ½ заполняСтся ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄Π½Ρ‹ΠΌ сдвигом строки ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиги ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° рСгистр опороТняСтся. НСкоторыС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ ΠŸΠ—Π‘ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров, соотвСтствСнно, хотя послСдниС Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ связаны с Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ выполняСтся ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ.

Π¨ΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ аналогия, ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡŽ сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π°. считываниС ΠŸΠ—Π‘ β€” Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄Π° Π²Π΅Π΄Ρ€Π° для измСрСния осадков, Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ доТдя, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ряд Π²Π΅Π΄Π΅Ρ€, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ мСста Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ с ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Π½Π° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ΅ изобраТСния (см. Рисунок 5 (Π°) ). ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр прСдставлСн массивом Π²Π΅Π΄Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ собрали Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ количСство сигнала (Π²ΠΎΠ΄Ρ‹) Π²ΠΎ врСмя ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Ковши Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠΏΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Π»Π΅Π½Ρ‚Π΅. пошагово ΠΊ ряду пустых Π²Π΅Π΄Π΅Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ сСрийный рСгистр, ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Ρƒ, ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ пСрпСндикулярно ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌΡƒ.Π’ рис. 5 (Π±) вСсь ряд ковшСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщаСтся Π² Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ сдвига ΠΈ считывания ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. . 5 (c) , Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° доТдСвая Π²ΠΎΠ΄Π°, накопившаяся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ Π²Π΅Π΄Ρ€Π΅. ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ пСрСносятся Π² ΠΊΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠŸΠ—Π‘. Когда содСрТимоС всСго ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Ρ‹ Π½Π° сСрийном ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиг ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ содСрТимоС ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ строки сбора Π²Π΅Π΄Ρ€Π° Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ процСсс повторяСтся ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎ содСрТимоС ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π·ΠΈΠ½Ρ‹ (пиксСля).

БущСствуСт мноТСство конструкций, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сконфигурированы МОП-кондСнсаторы, ΠΈ ΠΈΡ… Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ напряТСния ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ изобраТСния CCD. Как описано Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ элСктроды Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΈΡΡŒ полосами, ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ всю ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π»ΠΈΡ†Π΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Π½Π΅Π»ΠΈ ΠŸΠ—Π‘. Бамая простая ΠΈ распространСнная зарядка ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ прСдставляСт собой Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΡƒΡŽ схСму CCD , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ (пиксСль) дСлится Π½Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈ с трСмя ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы, опрСдСляСмыС элСктродами Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½Π΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ схСмС Π΄Ρ€Π°ΠΉΠ²Π΅Ρ€Π° часов.Основной смысл элСмСнт Π² ΠŸΠ—Π‘, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю, состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Π΅Π½Ρ‚ΠΈΠ»Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ Ρ‚Ρ€Π΅ΠΌ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄Ρ€Π°ΠΉΠ²Π΅Ρ€Π°ΠΌ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ-1, Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ-2 ΠΈ часы Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3. КаТдая ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ составляСт ΠΎΠ΄Π½Ρƒ рСгистр пиксСлСй, ΠΈ тысячи пиксСлСй, ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния составляСт ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр устройства. ΠžΠ΄Π½Π°ΠΆΠ΄Ρ‹ Π² Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠΊΠ΅ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС элСктроны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² трСхэтапный процСсс, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ сдвигаСт ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ заряда ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ строки пиксСлСй Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ.ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ элСктроды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ (Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ) Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ структуры ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы ΠΈ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктроны ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ часов ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига.

ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ схСма синхронизации, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ начинаСтся с этапа интСгрирования зарядов, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π²Π° ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ Π½Π° пиксСль ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° высокоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ смСщСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ высокого поля ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅Π³ΠΎ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ удСрТиваСтся Π½Π° Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅. Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π».НапримСр, Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΈ 2 ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ , ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоком элСктростатичСском ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π΅ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ 3, которая слуТит Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ для раздСлСния заряда, собираСмого Π² высокополСвых Ρ„Π°Π·Π°Ρ… сосСдний пиксСль. ПослС ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ начислСний ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ начинаСтся с удСрТивая Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Π΅Π½Ρ‚ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΏΠΎΠ΄ высоким ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряд Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π½Π° этой Ρ„Π°Π·Π΅, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚Π°ΠΌ, Π° заряд, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π² Π€Π°Π·Ρ‹ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2 ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3, Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΎΠ±Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π΅, быстро Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму ΠΏΠΎΠ΄ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ 1. Рисунок 3 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ структура элСктрода, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ скоплСниС элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ элСктрод Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ поддСрТиваСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΎ + V ). ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡ заряда происходит Π² соотвСтствии с синхронизированной ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ напряТСния, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы ΠΈ прСпятствия для ΠΌΠΈΠ³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль.

Рисунок 4 β€” Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² изобраТСния

На ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ этапС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ напряТСниС, приходящССся Π½Π° заднюю Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ зарядовый ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ становится ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ элСктрон-содСрТащая яма сдСлан ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ установлСн Π½Π° ноль (зСмля), заставляя Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктроны для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ этапу.ВмСсто Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎΠ΅ напряТСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС измСняСтся Π½Π° смСТныС Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ постСпСнными ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ эффСктивная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° заряда. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊ Ρ„Π°Π·Π΅ 2 осущСствляСтся прикладывая ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΊ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°ΠΌ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2, распространяя Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ скваТинами Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 возвращаСтся Π½Π° зСмлю, вСсь ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ заряда ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡƒΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² Ρ„Π°Π·Ρƒ 2. Аналогичная ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ синхронизированных ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ часов ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для сдвига заряд ΠΎΡ‚ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2 Π΄ΠΎ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3, ΠΈ процСсс продолТаСтся Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ сдвиг Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль Π±Ρ‹Π» Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½.Одни Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ часы Ρ†ΠΈΠΊΠ», ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎ всСму ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ рСгистру, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ СдинствСнной строки сдвиг всСго массива. Π’Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними пиксСлями всСгда поддСрТиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€. зарядовых ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ пространствСнноС соотвСтствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ пиксСлями дисплСя, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° всСм ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°.

На рисункС 6 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ описанных для пСрСнос заряда Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ тактирования для ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² возбуТдСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… синхронизатором ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Π½Π° ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄.На этой схСматичСской Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ пиксСля заряд ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ ΠΏΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ сигналу сигналы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ напряТСниС Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщСнный элСктрод (ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму) ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ² Π΅Π³ΠΎ Π½Π° элСктродС справа ( рисунки 6 (Π°) ΠΈ 6 (Π±) ). Π’ послСднСм ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€ΠΈ ступСни ( Рисунок 6 (c) ), заряд Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рост ΠΈ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с нСбольшим ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ (Π½Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ) для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивного пСрСноса заряда ΠΈ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ заряда Π²ΠΎ врСмя смСны.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ всСго ряд пиксСлСй ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π°, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщаСтся Π² сторону Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° аналогия с ковшовой Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄ΠΎΠΉ ( Рисунок 5 (c) ). Π­Ρ‚Π° Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ (ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ) ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ связи заряда, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиг строк, ΠΏΡ€ΠΈ этом ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ синхронизациСй обСспСчиваСтся сигналами ΠΎΡ‚ часы ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ всС пиксСли пСрСнСсСны ΠΈΠ· рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ интСрфСйса для считывания, часы ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ сигналы для смСщСния ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ряда Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… фотоэлСктронов Π² рСгистр сСрийных Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ².ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ начислСний Π² рСгистрС сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π° доставляСтся Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» ΠŸΠ—Π‘, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ обнаруТиваСтся ΠΈ считываСтся Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ встроСнным прСдусилитСлСм) ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС. НапряТСниС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ усилитСля прСдставляСт Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ сигнала, ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹, считываСмыС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ряд ΠΈ ΠΎΡ‚ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π³ΠΎ ряда ΠΊ Π½ΠΈΠ·Ρƒ ΠΏΠΎ всСй Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал ΠŸΠ—Π‘ Π½Π° этом этапС, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, являСтся Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал напряТСния, эквивалСнтный растровому ΡΠΊΠ°Π½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΏΠΎ повСрхности изобраТСния устройства.

ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ свою Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ увСличСния зарядного ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Π° ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π² Π΅Π³ΠΎ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС, сигнал пСрСдаСтся Π½Π° Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ ( ADC ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π² 0 ΠΈ 1 Π΄Π²ΠΎΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ΄, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль присваиваСтся Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π΅ сигнала, с шагом Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ Π² соотвСтствии с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½ΠΎΠΉ АЦП.Для НапримСр, АЦП с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ присваиваСт ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 4095, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт 4096 Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ уровням сСрого изобраТСния (2 Π² 12-ΠΉ стСпСни Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 4096 шагам Π΄ΠΈΠ³ΠΈΡ‚Π°ΠΉΠ·Π΅Ρ€Π°). ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого шаг называСтся Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ( ADU ).

ВСхнологичСская ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ соврСмСнных систСм формирования ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° основС ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, учитывая большоС количСство ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ процСсс Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½.ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ событий, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡŽΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ слСдуСт:

  • Π—Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ открываСтся для Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° накоплСния фотоэлСктронов, с ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ элСктродами Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, смСщСнными для сбора заряда.
  • Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ заслонка закрываСтся ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π² пиксСлях смСщаСтся строка Π·Π° строкой ΠΏΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сигналов ΠΎΡ‚ элСктроники ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.Ряды ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² зарядов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ края ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига.
  • ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ содСрТимоС заряда пиксСлСй Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π·Π° Ρ€Π°Π· Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» для считывания встроСнным Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠΌ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ усиливаСт элСктронный сигнал ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ напряТСния.
  • АЦП Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π² соотвСтствии с Π΅Π³ΠΎ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ напряТСния.
  • КаТдоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ пиксСля сохраняСтся Π² памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π΅ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.
  • ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ считывания повторяСтся Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° всС строки пиксСлСй очищаСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ составляСт 1000 ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ строк для ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ высокого Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.
  • ΠŸΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΉΠ» изобраТСния Π² памяти, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ нСсколько ΠΌΠ΅Π³Π°Π±Π°ΠΉΡ‚. ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, отобраТаСтся Π² подходящСм Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ°.
  • ΠŸΠ—Π‘ очищаСтся ΠΎΡ‚ остаточного заряда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ экспозициСй ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ выполнСния ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π° считывания, Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ этапа ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.
Рисунок 5 β€” Аналог ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄Ρ‹ ковша

НСсмотря Π½Π° большоС количСство выполняСмых ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½Π° пиксСлСй ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ‡ΠΈΠΏ, присвоСно Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹ сСрого с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, сохранСно Π² памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ сСкунду.Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для считывания ΠΈ отобраТСния изобраТСния, составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,5 сСкунды для 1-мСгапиксСльной ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ 5 ΠœΠ“Ρ†. Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ высокой для ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с минимальной ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€Π΅ΠΉ заряда, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ тысячах пСрСносов, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… для пиксСлСй Π² областях ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля.

АрхитСктура Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° изобраТСния CCD

Π’Ρ€ΠΈ основных Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° Π°Ρ€Ρ…ΠΈΡ‚Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΡ€Ρ‹ CCD ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для систСм формирования ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ: ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ , ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ мСТстрочная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° (см. Рисунок 7 ).ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ описаниС ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Ρ‹ считывания, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ прСимущСство ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ 100 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π΅Π³ΠΎ повСрхности ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, практичСски Π½Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‚Π²Ρ‹Ρ… пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пиксСлями. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ свСт Π²ΠΎ врСмя считывания ΠŸΠ—Π‘, ΠΈ ΠΏΠΎ этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ элСктромСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для управлСния экспозициСй. Заряд, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΉ заслонкС, впослСдствии пСрСносится ΠΈ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ставня Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π°, ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π΄Π²Π° шага Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² изобраТСния ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда ΠΈ шаги считывания.Π₯отя ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройства ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΡΠ°ΠΌΡƒΡŽ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π’ΠΈΠΏΡ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°ΠΌΠΈ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ высокоС качСство изобраТСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сцСны. динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² прилоТСниях, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сСкунды. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ подмассива (Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ считываСтся ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива пиксСлСй) Π² Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ считываниС, Π½Π° порядка 10 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΎ мСханичСским Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

с ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройств, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ экспонированиС ΠΈ считываниС ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ с различная ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ совпадСния ΠΏΠΎ срокам. Они ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠΈ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройств Π² составС ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π° ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ массив пиксСлСй ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ маской ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² качСствС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ для хранСния фотоэлСктронов, собранных нСмаскированными ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ. ПослС экспонирования изобраТСния накопился заряд Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлях быстро смСщаСтся Π² пиксСли Π½Π° Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅ сторонС микросхСмы, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 1 миллисСкунды.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ пиксСли памяти Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ воздСйствия свСта алюминиСвоС ΠΈΠ»ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅, накопивший заряд Π² этой части Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ систСматичСски ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивной ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ экспонируСтся Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ сторона Ρ‡ΠΈΠΏΠ°. Π—Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда ΠΎΡ‚ области изобраТСния ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ хранСния Ρ‡ΠΈΠΏΠ° составляСт лишь Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ для типичная экспозиция.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π±Π΅Π· мСханичСской ΠΎΠΏΠ°Π»ΡƒΠ±ΠΊΠΈ, ΠΎΠ½ΠΈ подходят для исслСдования быстрых кинСтичСских процСссов ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ краситСлСй, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ высокоС пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ динамичСскиС Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹. НСдостатком этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для построСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, трСбуСтся Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ больший Ρ‡ΠΈΠΏ, Ρ‡Π΅ΠΌ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ устройство с массивом ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ эквивалСнтного Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.

Π’ конструкции ΠŸΠ—Π‘ с построчным пСрСносом столбцы Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ пиксСли ΠΈ пиксСли замаскированного хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ всСй массив ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда располоТСн нСпосрСдствСнно рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ столбСц Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ сингл шаг ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π° 1 миллисСкунду, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ массив хранСния считываСтся сСриСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сдвигов Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр, ΠΏΠΎΠΊΠ° массив ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ выставляСтся для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.АрхитСктура мСТстрочного пСрСноса позволяСт ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ благодаря элСктронному ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŽ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»ΠΎΠ² экспозиции, Π° вмСсто мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ массив эффСктивно нСчувствитСлСн ΠΊ свСту, отбрасывая Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд, Π° Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. Π₯отя ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π»Π°ΠΉΠ½-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ высококачСствСнныС изобраТСния ярких освСщСнныС ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹, основныС Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… устройств пострадали ΠΎΡ‚ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Ρ‹ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 75 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² повСрхности ΠŸΠ—Π‘ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ.

Π₯отя Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π±Π΅Π· Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Талюзи, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ обСспСчивали Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для прилоТСния с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² условиях Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ освСщСнности Π² микроскопии. Π’ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ сниТСниС ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, связанноС с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ столбцы ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈ областСй хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания свСтодиода ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокому ΡˆΡƒΠΌΡƒ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ динамичСскому Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρƒ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с мСТстрочным пСрСносом.Π£Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² конструкции сСнсора ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ элСктроника ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ»Π° ΡΠΈΡ‚ΡƒΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соврСмСнныС устройства Interline ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ для микроскопии, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² условиях слабого освСщСния, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ°ΠΊ запись ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ флуорСсцСнтных ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ† ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹ , Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½ Π½Π° повСрхности ΠŸΠ—Π‘, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ пиксСлСй изобраТСния ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π°, ΡΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ свСт, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ тСряСтся Π½Π° замаскированных пиксСлях, ΠΈ ΡΡ„ΠΎΠΊΡƒΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ это Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлях (см. Рисунок 8 ).ОбъСдинив нСбольшиС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ пиксСля с Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·, мСТстрочныС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ способны обСспСчСниС пространствСнного Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈ сопоставимой эффСктивности сбора свСта Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом. Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ мСТстрочных Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹ Π½Π° кристаллС, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Π΄ΠΎ 75-90 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности.

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π· Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ структура состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½Π° Π² синюю ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ области Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½, обСспСчивая ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ‚ΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π° для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ популярныС ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ флуорСсцСнции с использованиСм Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ флуорСсцСнтного Π±Π΅Π»ΠΊΠ° ( GFP ) ΠΈ краситСли, Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ.Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΌ спСктрС, новСйшиС Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‡ΠΈΠΏΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ конструкции Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠΉ-ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎ оксида, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² синС-Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠΌ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ структуры Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠ² приводят ΠΊ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности. значСния ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ 80 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌ для Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ свСта.

Рисунок 6 β€” Π’Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ систСмы синхронизации Π½Π° ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΎΠ΅ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° для мСТстрочного пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стСпСни ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Π½Ρ‹ Π·Π° счСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктронной Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, которая снизил ΡˆΡƒΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρƒ.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ активная пиксСльная ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ мСТстрочных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ сопоставимыС ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройства, полная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ скваТины (функция ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй) ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ. Π Π°Π½Π΅Π΅ этот Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π² совокупности с ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ высоким ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ° чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ нСдостаточному сигналу динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ для ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ 8- ΠΈΠ»ΠΈ 10-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. Π’Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ мСТстрочныС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ со значСниями ΡˆΡƒΠΌΠ° считывания ΠΊΠ°ΠΊ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΠΎΡ‚ 4 Π΄ΠΎ 6 элСктронов, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ эквивалСнтно 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½Π° микросхСмы, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ схСмы тактирования, ΠΈ Π² элСктроникС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния. рСгистрируСтся Π½Π° частотС 20 ΠΌΠ΅Π³Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 4 Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с сопоставимыми Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ массивов. ΠŸΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΠ΅ тСхнологичСскиС ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ состава ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ инфракрасной части спСктра.

Π₯арактСристики изобраТСния Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° CCD

НСсколько Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ этап считывания ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ изобраТСния, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° качСство изобраТСния. Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, колСблСтся ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,1 ΠœΠ“Ρ† Π΄ΠΎ 10 ΠΈΠ»ΠΈ 20 ΠœΠ“Ρ†. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ достиТимая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ скорости ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ АЦП ΠΈ другая элСктроника ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, которая ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль.ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ для отслСТивания быстрых кинСтичСских процСссов трСбуСтся быстроС считываниС ΠΈ частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² для достиТСния Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ, Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ 30 Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ количСство ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅. К соТалСнию, ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΡˆΡƒΠΌΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ всСгда ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² элСктронном ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡˆΡƒΠΌ являСтся основным источником, Π° высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ. Если самоС высокоС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ трСбуСтся, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ изобраТСния ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ значСния интСнсивности пиксСлСй, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ получаСтся ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ скорости считывания, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ.Когда динамичСскиС процСссы Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ быстрых частоты ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² изобраТСния, Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π° Π½Π° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ количСство ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² заряда, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ сбор Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ составляСт сотни ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду. Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»ΠΎ частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнута ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ объСдинСния пиксСлСй Π²ΠΎ врСмя считывания ΠŸΠ—Π‘ ΠΈ / ΠΈΠ»ΠΈ считывая Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ описано Π½ΠΈΠΆΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° систСм CCD-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² оптичСская микроскопия позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŽ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒ мСньшСС подмноТСство, ΠΈΠ»ΠΈ подмассив , , всСго массива пиксСлСй, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° изобраТСния ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ.Π’Ρ‹Π±Ρ€Π°Π² ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ поля изобраТСния для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ, Π½Π΅Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ пиксСли ΠΎΡ‚Π±Ρ€Π°ΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±Π΅Π· ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ АЦП, соотвСтствСнно увСличиваСтся ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС для управлСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ, ΠΏΠΎΠ΄ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π° ΠΈΠ· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ массива ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ ΠΈ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ подмассивов ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для получСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ съСмки. images, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„Π°ΠΉΠ»Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ мСньшСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΈ с большСй ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ управляСмости.

НакоплСнныС ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ заряда ΠΎΡ‚ сосСдних пиксСлСй Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π²ΠΎ врСмя считывания, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ количСство супСрпиксСлСй . Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ процСсс называСтся Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ пиксСлСй , ΠΈ выполняСтся Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ тактирования Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ строк ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сдвига ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ повторяСтся Π² сСрийном Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, синхронизируя нСсколько сдвигов Π² ΡƒΠ·Π»Π΅ считывания ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ заряд считываСтся Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ усилитСлСм.Π›ΡŽΠ±Π°Ρ комбинация ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ смСны ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Π½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ это симмСтричная ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° пиксСли ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ для формирования ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ супСрпиксСля (см. Рисунок 9) . Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, 3 x 3 Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ выполняСтся ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ выполнСния 3 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сдвига строк Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр (Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ), послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС содСрТит ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΎΡ‚ 3 пиксСлСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ сосСдями Π² сосСднСм ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ряды. ВпослСдствии 3 этапа ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ смСны Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» Π΄ΠΎ измСрСния заряда.Π˜Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ обрабатываСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль, Π½ΠΎ содСрТит ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ фотоэлСктронноС содСрТаниС 9 физичСских пиксСлСй (ΡΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒ 3 x 3). Π₯отя Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³ сниТаСт пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° часто позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния Π² условиях, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Π»Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ считываниС ΠŸΠ—Π‘. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ссли ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ обСспСчСниС ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ для эквивалСнтного Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ экспозиции.Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ прСимущСства Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ для получСния одинаковая ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния (ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΆΠΈΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ) ΠΈ мСньшиС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ„Π°ΠΉΠ»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сниТаСт трСбования ΠΊ памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈ ускоряСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Π€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ²Π»ΠΈΡΡ‚ΡŒ Π½Π° качСство изобраТСния. ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ измСняСт процСсс считывания ΠŸΠ—Π‘, элСктронный коэффициСнт усилСния систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. Π Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° усилСния Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD систСма опрСдСляСт количСство Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… фотоэлСктронов, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ шаг уровня сСрого распознаСтся элСктроникой считывания, ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ примСняСтся Π½Π° этапС Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ прСобразования.Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктронном усилСнии соотвСтствуСт ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ количСства фотоэлСктроны, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого (элСктроны / ADU), ΠΈ позволяСт Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала Π½Π° большСС количСство сСрых ступСни уровня. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это отличаСтся ΠΎΡ‚ настроСк усилСния, примСняСмых ΠΊ фотоэлСктронныС ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ сигнал усиливаСтся фиксированным коэффициСнтом умноТСния. Π₯отя элСктронноС усилСниС Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ обСспСчиваСт ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ сигнала Π΄ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ большоС количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, Ссли ΠΎΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ, нСбольшоС количСство элСктронов, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… сосСдниС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрого, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ ΠΊ ошибкам ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.Настройки высокого усилСния ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ привСсти ΠΊ появлСнию ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΈΠ·-Π·Π° нСточная ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠ°, которая проявляСтся Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ зСрнистости Π² Ρ„ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Если ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сокращСниС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ экспозиции, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронноС усилСниС ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ фиксированноС большоС количСство сСрого шага ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹, нСсмотря Π½Π° ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала, ΠΏΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ усилСниС Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ качСства изобраТСния. Как ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ влияния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… коэффициСнтов усилСния Π½Π° ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала, Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ настройка усилСния, которая Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ 8 элСктронов Π½Π° ADU (ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого) ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сигнал пиксСля, состоящий ΠΈΠ· 8000 элСктронов Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° 1000 уровнях сСрого.УвСличивая прирост Π·Π° счСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ коэффициСнта усилСния 4x ΠΊ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ настройкС, количСство элСктронов Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого сниТаСтся Π΄ΠΎ 2 (2 элСктрона / ADU) ΠΈ 4000 Π£Ρ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрого Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктроникой ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.

Рисунок 7 β€” АрхитСктура ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… устройств с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘)

ΠšΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ΠΌ количСствСнным ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ частично ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ конструкциСй ΠŸΠ—Π‘, Π½ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ описанной Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° качСство изобраТСния ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€.ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ качСства изобраТСния ΠΈ ΠΈΡ… влияниС: Ρ€Π΅Π·ΡŽΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ:

  • ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° Π±Π΅Π· Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… пиксСлСй Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.
  • Π Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ яркости свСта: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.
  • Π Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ: Частота дискрСтизации (ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²) опрСдСляСт ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΡΠ»Π΅ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΆΠΈΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΈΠ»ΠΈ быстрыС кинСтичСскиС процСссы.
  • ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сигналов ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ„ΠΎΠ½Π° изобраТСния.

ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ микроскопа часто Π½Π΅ всС Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ качСства ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ налагаСтся ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ экспСримСнтом, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ компромисс срСди пСрСчислСнных ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ΅Π², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто приводят ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΠ²Ρ‹ΠΌ трСбования.НапримСр, ΠΏΡ€ΠΈ съСмкС ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΆΠΈΠ²Ρ‹Ρ… выступлСний для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² с флуорСсцСнтной ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ сниТСниС ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ воздСйствия врСмя ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ фотообСсцвСчиваниС ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡΠΈΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. НСсколько ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ для достиТСния этой Ρ†Π΅Π»ΠΈ, хотя ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π² сСбя Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ аспСкты Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ с изобраТСниями. Если ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† выставлСн мСньшС часто Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сниТСно; ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° пиксСлСй ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ сниТаСт пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅; ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронноС усилСниС ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ.Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ситуации часто Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. обоснованиС ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ². Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°, Π² Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ, примСнСния Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈΠ»ΠΈ усилСния ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ Ρ†Π΅Π»ΠΈ Π±Π΅Π· Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ воздСйствия Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Для создания эффСктивных Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ трСбуСтся микроскопист Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ с ваТнСйшим качСством изобраТСния ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ практичСскиС аспСкты приобрСтСния балансировочной ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ для максимизации Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌΡ‹Ρ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π² ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΌ ситуация.

НСбольшоС количСство Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘ ΠΈ исправная ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Π΄ΠΎΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π°Π΄ основными аспСктами качСства Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния Π² микроскопия, ΠΈ ΠΈΡ… эффСкты Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стСпСни ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Π€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π² контСкстС практичСского использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD, ΠΈ обсуТдаСтся Π΄Π°Π»Π΅Π΅ Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π°Ρ…, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ΡˆΡƒΠΌ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° источники ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ пиксСля ΠΈ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ ΠšΠŸΠ” ΠΈ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎ минимально ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ сигналу составляСт опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ статистичСским (Π΄Ρ€ΠΎΠ±ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ) ΡˆΡƒΠΌΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ элСктронным ΡˆΡƒΠΌ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. По консСрвативной ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ΅, сигнал ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΡΠΎΠΏΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΡˆΡƒΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, Ссли ΠΎΠ½ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 2,7 Ρ€Π°Π·Π° (ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ 2,7). ΠœΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ тСорСтичСски ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ SNR, опрСдСляСтся случайным Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², источник собствСнного ΡˆΡƒΠΌΠ°, связанный с сигнал, Π΄Π°ΠΆΠ΅ с ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π΅ΡΡˆΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ статистичСский ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΡ€Π½ΡŽ ΠΈΠ· числа сигналов Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ устранСн, ΠΎΠ½ опрСдСляСт максимальноС достиТимоС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ для Π±Π΅ΡΡˆΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, опрСдСляСтся ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ сигнала S , Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ ΠΈΠ· сигнала ( S (1/2)), ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΡ€Π½ΡŽ ΠΈΠ· S . Если Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ SNR 2,7 трСбуСтся для различСния сигнала ΠΎΡ‚ ΡˆΡƒΠΌΠ°, ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала 8 Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² тСорСтичСски ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»Π΅Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ.

На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌΠ°, Π½Π΅ связанныС с сигнал Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°, вносится ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΠΈ систСмой ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ элСктроники, ΠΈ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ собствСнному Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ статистичСскому ΡˆΡƒΠΌΡƒ. Один Ρ€Π°Π· накапливаСтся Π² сборных ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Ρ†Π°Ρ…, заряд ΠΎΡ‚ источников ΡˆΡƒΠΌΠ° нСльзя ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ сигнала, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ° систСмы Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌΠ° усилитСля считывания ΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСктронов Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ микросхСмы Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ связан с кинСтичСскиС колСбания Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅ ΠŸΠ—Π‘, Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° устройство находится Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΡ‚Π΅, ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ впослСдствии Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ямах.По этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΡˆΡƒΠΌ обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ ΠΈ прСдставляСт собой Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ накоплСния Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π²ΠΎ врСмя ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π». Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, обозначаСмая ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ , Π½Π΅ связан с сигналом, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ зависимый. Подобно Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡˆΡƒΠΌΡƒ, Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ слСдуСт Π·Π° статистичСская (ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ) связь с Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это нСльзя просто Π²Ρ‹Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· сигнала.ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ сниТаСт Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° порядок Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹Π΅ 20 градусов Π‘Π½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎ ЦСльсию, ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ охлаТдаСтся Π²ΠΎ врСмя использования. ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π΄ΠΎ 0 градусов ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ -30 градусов Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ сниТаСтся Π΄ΠΎ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ значСния для практичСски любоС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для микроскопии.

ΠŸΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠŸΠ—Π‘ охлаТдаСтся, ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ основной ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ элСктронного ΡˆΡƒΠΌΠ° составляСт ΡˆΡƒΠΌ чтСния , Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ происходит ΠΎΡ‚ прСдусилитСля Π½Π° кристаллС Π²ΠΎ врСмя процСсса прСобразования носитСлСй заряда Π² сигнал напряТСния.Π₯отя ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ добавляСтся Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΊ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π΅Π³ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½, Π° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… элСктронов (срСднСквадратичноС ΠΈΠ»ΠΈ срСднСквадратичноС) Π½Π° пиксСль. НСкоторыС Ρ‚ΠΈΠΏΡ‹ ΡˆΡƒΠΌΠ° усилитСля считывания зависят ΠΎΡ‚ частоты, Π° Π² ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΡˆΡƒΠΌ чтСния увСличиваСтся со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ измСрСния заряд Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС. Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈ высоком считывании ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π΅ Частично это Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ большСй полосы пропускания усилитСля. ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоких Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… частотах пиксСлСй.ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ сниТаСт считываниС ΡˆΡƒΠΌ усилитСля Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ стСпСни, хотя ΠΈ Π½Π΅ Π½Π° Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅. Π’ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰ΡƒΡŽ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠ½ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ. Одна стратСгия для достиТСния высоких ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ считывания ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° скорости Π±Π΅Π· увСличСния ΡˆΡƒΠΌΠ° Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² элСктричСском Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π½Π° Π΄Π²Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ сСгмСнта для сдвига заряда Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΊ нСскольким Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ усилитСлям, располоТСнным Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… краях ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°Ρ… Ρ‡ΠΈΠΏΠ°.Π­Ρ‚Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ заряд с массива. с большСй ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π±Π΅Π· Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ увСличСния скорости чтСния (ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ) ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… усилитСлСй.

Рисунок 8 β€” ВСхнология мСТстрочного ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·ΠΎΠΉ

ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ для сниТСния Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΡˆΡƒΠΌΠ° Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ эффСктивности пСрСноса заряда ( CTE ) устройства. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ становится всС Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·-Π·Π° Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² массива пиксСлСй, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… соврСмСнных ΠŸΠ—Π‘-Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ изобраТСния, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания, нСобходимая для исслСдования быстрых динамичСских процСссов.Π‘ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ смСной заряда ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² процСссС считывания ΠŸΠ—Π‘, нСбольшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ трансфСртныС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΊΡ€ΠΎΡˆΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ, большоС количСство ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ трСбуСтся, особСнно Π² ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сСнсорах, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ для пиксСлСй Π½Π° наибольшСм ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ считывания ΠŸΠ—Π‘ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (Ρ‹), Ссли ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высока. Π’ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ пСрСноса заряда ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹Ρ‚ΠΈΡŽ изобраТСния. ΠΈΠ·-Π·Π° смСшСния зарядов ΠΎΡ‚ сосСдних пиксСлСй.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, совокупныС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ заряда ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ пиксСля, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… массивов, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ явлСнию затСнСния изобраТСния , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ области ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠŸΠ—Π‘ тусклСС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ располоТСны рядом с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡ заряда значСния ΠšΠŸΠ” ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ 0,9999 ΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Π° Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ CTE с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ высоким Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ для эффСкта изобраТСния, значСния Π½ΠΈΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ 0,999, вСроятно, ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌΠ½Π΅Π½ΠΈΡŽ.

Доступны ΠΊΠ°ΠΊ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ компСнсации Π·Π°Ρ‚Π΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности изобраТСния.ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Π°Ρ коррСкция Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния поля с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ систСмой Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для создания ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ попиксСльной ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, которая ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ изобраТСниям ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° для устранСния нСоднородности ΠΈΠ·-Π·Π° ΡˆΡ‚Ρ€ΠΈΡ…ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ обСспСчСния ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² систСмах, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… коэффициСнтов большС Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 10-20 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² мСстной интСнсивности. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ исправлСния, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π΄ΠΎ пяти Ρ€Π°Π·, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ срСдствами ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ настройки коэффициСнтов усилСния для ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля ряды.ВрСбуСмая Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° усилСния опрСдСляСтся сигналом дискрСтизации. интСнсивности Π² пяти ΠΈΠ»ΠΈ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ замаскированных эталонных пиксСлях, располоТСнных Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки пиксСлСй. ЗначСния напряТСния, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· столбцы ΠΎΠΏΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй Π½Π° ΠΊΡ€Π°ΡŽ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра слуТат Π² качСствС ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС заряда ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты для каТдая строка пиксСлСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ напряТСниям, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· этой строки Π²ΠΎ врСмя считывания. ΠŸΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΈ Π² Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ области, ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠΏΠΎ скорости видСосигнала ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΈ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ для этих ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ области.Π₯отя процСсс Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΡƒΠ±ΠΈΡ€Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ‚Π΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ эффСкты Π±Π΅Π· Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнала, слСдуСт ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Π½Π΅ являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎ всСй ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… изобраТСния CCD

Π’ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… прилоТСниях систСма Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, способная ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ высокоС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ это основноС Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅. НапримСр, Ссли ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° процСсса изучаСтся, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ видСосъСмки с ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°, способная ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ прСвосходноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π°, Ссли ΠΎΠ½ обСспСчиваСт Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ β€‹β€‹ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ скорости сканирования, ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ совсСм Π½Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ высокой частотС ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ².ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ сканированиСм Π½Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ высокоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ скорости Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ, трСбуСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½Π° сСкунда Π½Π° ΠΊΠ°Π΄Ρ€ для большого массива пиксСлСй, Π² зависимости ΠΎΡ‚ скорости ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ элСктроники. Если ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сигнала достаточно высока, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя экспозиции (Π½Π° порядка 10 миллисСкунд), использованиС Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ подмассива Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 10 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду Π½Π° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Ρƒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с элСктромСханичСским ставни.Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с построчной ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Талюзи ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокими скоростями ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. ПослСднСС ΠΏΠΎΠΊΠΎΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ этой конструкции ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π—Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ.

ΠŸΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ CCD систСм Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ связано с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСля ΠΈ постоянно ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ благодаря тСхнологичСскиС ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ пиксСли ΠŸΠ—Π‘ всС мСньшС ΠΈ мСньшС ΠΏΡ€ΠΈ сохранСнии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… эксплуатационных характСристик Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π·Π΅Ρ€Π½Π° ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ (ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 10 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²), пиксСли ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD Π² биологичСской микроскопии мСньшС ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ ΠΈ обСспСчиваСт Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² сочСтании с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°ΠΌΠΈ с большим ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ΅Ρ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ диски ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большого радиуса (Π­ΠΉΡ€ΠΈ) Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня с построчным пСрСносом Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ доступны доступны с пиксСлями мСньшС 5 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… подходящими для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π°ΠΆΠ΅ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°ΠΌΠΈ с ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° элСмСнта Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ оптичСскому Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ β€” Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π΅ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ссли Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ оптичСской систСмы.

ΠšΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΉ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ΠΊΠΈ Найквиста ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для опрСдСлСния Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° пиксСля Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ возмоТности ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ микроскопа. Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Найквиста ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наимСньший радиус Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диска, создаваСмый оптичСской систСмой Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ двумя пиксСлями Π² массивС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ оптичСскоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΈΠ·Π±Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ налоТСния спСктров.Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°, рассмотрим ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ пиксСлСй 6,8 x 6,8 ΠΌΠΊΠΌ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² с числовой Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ 100x, 1,3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠŸΡΡ‚Π½ΠΎ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ 26 ΠΌΠΊΠΌ (радиус) Π² плоскости Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π‘ этим Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ-ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. комбинация, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ радиус Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диска ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 4-ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ (26 / 6,8 = 3,8 пиксСля) Π½Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большС ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ критСрия Найквиста. На этой частотС дискрСтизации имССтся достаточный запас, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΉ Найквиста ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ устраиваСт Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ 2 x 2 пиксСля.

ΠšΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Π°Ρ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° изобраТСния

Π”Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ( QE ) являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ с ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ области устройства для высвобоТдСния заряда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ·Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ. ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ прСдставляСт ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ·ΠΎΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘ Π² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², ΠΈ поэтому являСтся основным ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ минимально ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ сигнала для систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ съСмкС ΠΏΡ€ΠΈ слабом освСщСнии.БСсплатно гСнСрируСтся, Ссли Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ достигаСт ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ Ссли ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π±Π΅Π· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° с Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚ энСргии Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, ΠΈ прямо относится ΠΊ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρƒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° . НСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅ΠΉ подсвСткой ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΈ эффСктивныС, Π½ΠΈ Ρƒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π΅Ρ‚ 100-ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности Π½Π° любой Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² флуорСсцСнтной микроскопии, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π² ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 400-1100 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², с пиковая Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 550-800 Π½ΠΌ. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ ЗначСния QE ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ всСго ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 40-50 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½ΠΎΠ²Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ 80-ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ эффСктивности. Рисунок 10 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ряда популярных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅, ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ функция Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта.Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ, относятся ΠΊ Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ мСТстрочного пСрСноса ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ мСТстрочная маска сильно ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ области, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ старыС вСрсии ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ значСния QE. Π‘ появлСниСм Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ повСрхностных ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ большС ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ области ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ мСТстрочный Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивны, ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ значСния ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности 60-70 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ².

Рисунок 9 β€” ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса элСктрона с Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ 2 x 2 пиксСлСй

Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ сСнсора ΠΈ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Ρ‹ Π² ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ, Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ ΠΈ Π±Π»ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ инфракрасный Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стратСгии проСктирования Π² Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ….ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ синиС ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… конструкциях ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ оксид индия-ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°, для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅. Π•Ρ‰Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокиС значСния QE ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ спСциализированных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ‚ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ сконструированы Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΄ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ освСщСниС с Ρ‚Ρ‹Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стороны, избСгая повСрхностного элСктрода структура Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ это стало Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ, большая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ крСмния ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° удаляСтся Ρ‚Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΈ хотя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ΅Π΅ΡΡ устройство Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠΉ, квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 90 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнуты Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС.

ΠœΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ повСрхности ΠΈ ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹. для получСния Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… прСимущСств ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ прорСТивания ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт нанСсСниС спСциализированных ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π΅Ρ‚Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠΉ. ИзмСнСно ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΌ инфракрасном Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅. Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°ΠΌ Π²ΠΎΠ»Π½ Π²Π½Π΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅ΠΉ подсвСткой ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигаСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΎΠ² с ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π½Π° Π»ΠΈΡ†ΠΎ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.Π›ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ для этой Ρ†Π΅Π»ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ для поглощСния энСргия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ области ΠΈ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ свСта Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° этого стратСгии, Ссли ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„Π»ΡƒΠΎΡ€ΠΎΡ„ΠΎΡ€ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ свСт ΠΏΡ€ΠΈ 300 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² (Π³Π΄Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ любой ΠŸΠ—Π‘ минимальна), ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° повСрхности Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅Ρ‚ эффСктивно ΠΏΡ€ΠΈ 300 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… ΠΈ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ 560 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ…, Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ДинамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ максимальноС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности сигнала, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ количСствСнно Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ.ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ указываСтся числСнно Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD. ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Смкости пиксСля ( FWC ) ΠΊ ΡˆΡƒΠΌ чтСния, с обоснованиСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ прСдставляСт ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ состояниС, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сцСны колСблСтся ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ находятся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ насыщСнности пиксСлСй, Π² области, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ практичСски Π½Π΅ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡˆΡƒΠΌΠ΅. ДинамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° опрСдСляСт максимальноС количСство Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ шаги уровня сСрого, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для согласования разрядности Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ прСобразоватСля с динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ большС ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹ сСрого шаги ΠΏΠΎ возмоТности.НапримСр, ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° с FWC Π½Π° ​​16000 элСктронов ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ считывания 10 элСктронов, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ 1600, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ 10-11-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅. Аналого-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 10 ΠΈ 11 способны Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ 1024 ΠΈ 2048 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого соотвСтствСнно. Как ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… состояний, количСство шаги интСнсивности, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ процСссором (АЦП) ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρƒ) ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 2 Π² ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ спСцификации Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρ‹.Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, 8, 10, 12 ΠΈ 14 Π±ΠΈΡ‚ процСссоры ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ максимум 256, 1024, 4096 ΠΈΠ»ΠΈ 16384 сСрого ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Смкости скваТины ΠΊ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΡŽ ΡˆΡƒΠΌ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ являСтся рСалистичной ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π΅Π½ для сравнСния Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ². На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ мСньшС, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘ становится Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΌ достигнута Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ скваТины ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΡˆΡƒΠΌΡƒ чтСния Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ»Π΅ΠΌΠΎ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ практичСски бСсполСзно для количСствСнной Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ.ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π΅ эквивалСнтСн максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, хотя ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ являСтся функция ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ мощности скваТины. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ статистичСский ΡˆΡƒΠΌ, связанный с с максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ сигналом, ΠΈΠ»ΠΈ FWC, являСтся ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΌ ΠΈΠ· FWC Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΈΠ»ΠΈ 126 элСктронов, для ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° 16000-элСктронного FWC. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, максимальноС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° ΡˆΡƒΠΌ (16000/126), ΠΈΠ»ΠΈ 126, ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ ΠΈΠ· сам сигнал.Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ прСдставляСт собой ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ собствСнный ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ рассСянного свСта ΠΈ элСктронного (систСмного) ΡˆΡƒΠΌΠ° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ максимальноС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅, Π΄ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ΅ 126, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ эти источники ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ FWC, добавляя ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρƒ это Π½Π΅ сигнал для ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Ρ†Π΅Π².

Π₯отя ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ оснащаСт ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 4000, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ АЦП (4096 шагов ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ), ΠΏΡ€ΠΈ рассмотрСнии соотвСтствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ сСнсора ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ процСссор.Для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½ΠΎΠ²Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с построчным пСрСносом ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ, динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ опрСдСляСтся ΠΈΠ· Π¨ΡƒΠΌ FWC ΠΈ чтСния составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 2000, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ трСбуСтся 12-битная ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ°. Однако ряд соврСмСнных Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ΠΎΠ² Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ†ΠΈΡŽ для установки усилСния Π½Π° 0,5x, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π­Ρ‚Π° стратСгия ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ пиксСли ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° большС элСктронов. Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π² Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³Π° 2 x 2 (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π² флуорСсцСнтной микроскопии), 12 Π±ΠΈΡ‚ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ изобраТСния высокого качСства.

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ°Ρ…, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… элСктронным усилСниСм ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΡƒΡŽ Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρƒ процСссора, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ β€” Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· пиксСля полная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΠ½ΠΊΠΈ ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ систСмы, оснащСнныС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ элСктроникой, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ трСбуСтся Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°.Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ систСмС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ 1x элСктронном установка усилСния ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΌΡƒ количСству Π½Π΅ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… процСссоров ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрой ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт усилСния 2-4x, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ для ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ, ΠΈ хотя эта ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ усиливаСт сигнал, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ разрядности АЦП, ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ количСство элСктронов, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΡƒΡŽ ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½ΡŒΠΊΡƒ уровня сСрого, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² высокой Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π΅ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… CCD ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ поставлСна ​​под сомнСниС Π² Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„Π°ΠΊΡ‚Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ устройства отобраТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 8-Π±ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ, обСспСчивая 256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ носитСли, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ чСловСчСский Π³Π»Π°Π· ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 5-7 Π±ΠΈΡ‚ дискриминация.НСсмотря Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ трСбования, высокиС ΠΏΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с большим динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ всСгда Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹, ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ для ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ флуорСсцСнции. микроскопия. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ логомСтричСских ΠΈΠ»ΠΈ кинСтичСских Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² количСствСнныС исслСдования, большСС количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого позволяСт свСту интСнсивности, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ нСсколько ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° мноТСство шагов уровня сСрого, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ матСматичСских манипуляций Π±Π΅Π· дСградация ΠΈΠ·-Π·Π° ошибок округлСния.

Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ прСимущСство высокоразрядных систСм Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ рСализуСтся, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния выбираСтся для отобраТСния, Π° ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ интСрСс ΠΎΡ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° изобраТСния. К ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ прСдставлСниС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, исходный количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°Π½ΡΡ‚ΡŒ всС 256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ 8-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ. Π§Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ битовая Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‚Π΅ΠΌ мСньшС ΡΠΊΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ, соотвСтствСнно, мСньшая дСградация изобраТСния. Как НапримСр, Ссли выбранная ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 5 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ внутрисцСновый динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, это Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 200 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого 4096 распознаСтся 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ процСссором, Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 12 шагов с 8-битная (256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ) систСма.ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ с 256 уровнями ΠΈΠ»ΠΈ распСчатано, 12-уровнСвая ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ°, развСрнутая Π΄ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π³Π»ΡΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±Π»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ступСни яркости, Π° Π½Π΅ ΠΏΠ»Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния Π½Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅

Π₯отя ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘ ΠΏΠΎ своСй ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΊ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Ρƒ, Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… стратСгии ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для получСния Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD систСмы, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π»Π΅Ρ‚ΡŒ внСшний Π²ΠΈΠ΄ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² Π² микроскоп. Π Π°Π½Π΅Π΅ возникшиС тСхничСскиС трудности ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚ΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния большС Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠΎΠΉ, Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ количСства ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сущСствСнным.МногиС прилоТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ флуорСсцСнтная микроскопия, исслСдованиС ΠΎΠΊΡ€Π°ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ гистологии ΠΈ ΠΏΠ°Ρ‚ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ срСзы Ρ‚ΠΊΠ°Π½Π΅ΠΉ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ наблюдСния Π·Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°ΠΌΠΈ с ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΊΠ°ΠΌΠΈ с использованиСм ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ свСтлого поля ΠΈΠ»ΠΈ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ контраста ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ваТнСйший ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ изобраТСния. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ CCD Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½ красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ впослСдствии ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π² составноС Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ для достиТСния Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ дискриминации, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стороны ΠΈ слабыС мСста, ΠΈ всС Π½Π°Π»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ ограничСния, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌ Π² Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ.Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ распространСнный ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ массив пиксСлСй ΠŸΠ—Π‘ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ маской красный, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий ( RGB ) ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹, располоТСнныС Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ порядкС, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ это ΠΌΠΎΠ·Π°ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ·ΠΎΡ€ Bayer . Π’ качСствС Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρ‹, с Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½, ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠΉ ΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ (RGB) ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈ ΠΈΡ… Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ ΠŸΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ прСдставляСт собой ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°. для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ освСщСния ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

Рисунок 10 β€” Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘ для Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… исслСдований

Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² для Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΉ микроскопии. Массив Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² состоит ΠΈΠ· красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΈ синиС ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹, нанСсСнныС Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ пиксСли Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ шаблон. ΠœΠΎΠ·Π°ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π° распрСдСляСт Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ сСнсорныС Π±Π»ΠΎΠΊΠΈ, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ красный, ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ синий ΠΈ Π΄Π²Π° Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹. Π—Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ Π² схСмС распрСдСлСния для Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π³ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π·Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π΅ срСди Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ пиксСля лишь Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.Π’ чСловСчСская Π·Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ систСма ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ пространствСнныС Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΈΠ· яркости ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сигналов, ΠΈ эта информация сохраняСтся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСль нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π°. Π’ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт сочСтаниС Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ³ΠΎ пространствСнного Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ с ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ конструкции высокого Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.

Π£Π½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π° счСт нСбольшого смСщСния ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ изобраТСниями, снятыми Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ интСрполяция ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ (ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄, извСстный ΠΊΠ°ΠΊ смСщСниС пиксСлСй ), хотя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ замСдляСтся ΠΈΠ·-Π·Π° этого процСсса.Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊ ΠΌΠ°ΡΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй β€” быстроС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ массива Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π· Π² ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ ΡƒΠ·ΠΎΡ€Π΅ нСпосрСдствСнно Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎ врСмя сбора Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². НаконСц, Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ прСдставлСнный тСхнология ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΠ΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ фотоэлСктронных ямы Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π½Π° разная Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π° различСния Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сохраняСтся Π² этих стратСгиях, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль прСдоставляСт ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎ красном, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠΌ ΠΈ синСм Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π΅.

ВрСхчиповая цвСтная ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° сочСтаСт высокоС пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ с быстроС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ для быстрого ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠ²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄.Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ для прямой сигнал Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ красный Ρ†Π²Π΅Ρ‚, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ изобраТСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ скорости. Однако, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ свСта, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° каТдая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° сущСствСнно ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π°, ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ тусклСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ сопоставимой экспозиции. К Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС для увСличСния Π΅Π³ΠΎ яркости, Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ страдаСт, Π° изобраТСния Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌ.ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, достигаСмоС Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-сСнсоров, Ссли каТдая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° смСщСна Π½Π° количСство субпиксСлСй ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ красный, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий изобраТСния ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹, ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ для создания ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. Много микроскопия ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Π΅ прилоТСния, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… пространствСнных ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΠΈΠ³Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚ использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с Ρ‚Ρ€ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ систСмы.

Π¦Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ, оснащСны ΠΌΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ колСсом Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ТидкокристалличСским пСрСстраиваСмым Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ ( LCTF ) для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ экспонирования красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² изобраТСния Π½Π° одиночная ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… красных, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ…, ΠΈ Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ сохраняСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡ΠΈΠΏΠ°, ΠΈ рСгистрация изобраТСния выполняСтся автоматичСски. ΠŸΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° подряд Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»ΡΡŽΡ‚ процСсс получСния изобраТСния ΠΈ дисплСй, ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ баланс часто Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π· для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ². Π₯отя этот Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², использованиС Π±Ρ‹ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ТидкокристалличСскиС пСрСстраиваСмыС Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹ для R-G-B сСквСнированиС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹.Π’ поляризационная Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ LCTF Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ поляризации, ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° Π΄Π²ΡƒΠ»ΡƒΡ‡Π΅ΠΏΡ€Π΅Π»ΠΎΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ², рассматриваСмых Π² поляризованном свСтС.

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² устройства с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘)

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ устройства с зарядовой связью ( CCD, ) ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², Π½Π° сСгодняшний дСнь ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнными способами Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. тСхнология, примСняСмая Π² соврСмСнной оптичСской микроскопии.Π”ΠΎ Π½Π΅ Π΄Π°Π²Π½Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, спСциализированныС ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ использовались для записи изобраТСния, Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² микроскоп. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄, ΠΎΠΏΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Π½Π° фотонная Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ фотографичСской ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ Π½Π° основС сСрСбра Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ скрытого изобраТСния Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ фотохимичСских участки Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° экспонированной ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ становятся Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΌΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ слои послС химичСской ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ (проявки).

Рисунок 1 β€” БистСмы Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ для оптичСской микроскопии

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, тонкая крСмниСвая пластина, раздСлСнная Π½Π° гСомСтричСски ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ массив ΠΈΠ· тысяч ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… областСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΠ± ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского заряда это зависит ΠΎΡ‚ интСнсивности ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта.ЭлСктронная пСрСмСнная сигнал, связанный с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ элСмСнтом изобраТСния (пиксСлСм) Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро ΠΊΠ°ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности для ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ изобраТСния мСстополоТСниС, ΠΈ послС ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ рСконструируСтся ΠΈ отобраТаСтся Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° Π²ΠΈΡ€Ρ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ.

НСсколько систСм Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ для оптичСских микроскопии ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 1 . Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Nikon DXM1200 обСспСчиваСт высококачСствСнныС фоторСалистичныС Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ изобраТСния Π½Π° Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎ 12 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² пиксСлСй с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ°, прСвосходной Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈ высокая Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° управляСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ обСспСчСниСм Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ микроскописту Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ свободу ΠΏΡ€ΠΈ сборС, систСматизация ΠΈ исправлСниС Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠœΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π½Π° ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° экрана ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° с частотой 12 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду позволяСт Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ фокусировка ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сохранСны Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π°Ρ…: JPG , TIF ΠΈ BMP для большСй ΡƒΠ½ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΡΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ†Π΅Π» DS-5M-L1 (, рис. 1, ) ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°Π½ΠΈΠΈ Nikon. инновационная систСма Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для микроскопии, которая ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ простота ΠΈ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΠΈ «всС Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΒ», Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ встроСнный Π–Πš-ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ Π² Π°Π²Ρ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠ΅ управлСния.БистСма ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄ΠΎ 5 мСгапиксСлСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· простыС мСню ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ наблюдСния. Автономный Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ прСимущСство нСзависимая Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ сохранСниС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρƒ CompactFlash Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Π² Π±Π»ΠΎΠΊΠ΅ управлСния / контроля, Π½ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ½ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΡΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ возмоТности сСти ΠΏΡ€ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π°Π½ΠΈΠΈ. Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ ПК Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅ΠΉΡ USB, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сСтям ΠΈΠ»ΠΈ Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π½Π΅Ρ‚Ρƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ethernet ΠΏΠΎΡ€Ρ‚.ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° Π²Π΅Π±-Π±Ρ€Π°ΡƒΠ·Π΅Ρ€Π° доступна для просмотра ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ просмотра. ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ, Π° Π±Π»ΠΎΠΊ управлСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ HTTP, Telnet, FTP сСрвСр / ΠΊΠ»ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈ совмСстим с DHCP. Π˜Π»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π² Рисунок 1 прСдставляСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ, Π΄ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΡƒΡŽ Π² настоящСС врСмя для цифровая ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ оптичСского микроскопа.

ΠŸΠΎΠΆΠ°Π»ΡƒΠΉ, самоС Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ Π² оптичСской микроскопии, Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ систСм ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для микроскописта сразу ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π»ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ записано.Π­Ρ‚Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ особСнно Ρ†Π΅Π½Π½ΠΎ, учитывая ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ситуаций ΠΈ прСходящСго Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° процСссов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ исслСдуСтся. Π₯отя Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ устройств с зарядовой связью Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ, эквивалСнтной Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ, ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ряд прСвосходныС Π°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ±ΡƒΡ‚Ρ‹ для создания ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… прилоТСниях. Научного уровня ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ полоса пропускания ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…. Учитывая высокий свСт Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора свСта Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-систСм, ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ° Ρ€Π΅ΠΉΡ‚ΠΈΠ½Π³ скорости ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 100 000 Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ISO потрСбуСтся для производства изобраТСния сопоставимого ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ ( SNR ).ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ соврСмСнных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ, Π° ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности свСта Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½-Π΄Π²Π° порядка Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ достигаСтся ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ. Врадиционная фотография ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π½Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π°Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½, ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… 650 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π² Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-сСнсоров, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² блиТнюю ΠΈΠ½Ρ„Ρ€Π°ΠΊΡ€Π°ΡΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ спСктра. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ интСнсивности свСта способствуСт прСвосходной ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ систСмам количСствСнныС возмоТности, ΠΊΠ°ΠΊ спСктрофотомСтры с изобраТСниями.

ΠŸΠ—Π‘-Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ изобраТСния состоит ΠΈΠ· большого количСства ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов. располоТСны Π² Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌ массивС Π½Π° Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅. Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ свойства крСмния ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ Ρ‡ΠΈΠΏΡƒ CCD ΡƒΠ»Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎ-ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ носитСли заряда ΠΏΡ€ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ элСктричСском смСщСнии условия. ΠžΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты изобраТСния ΠΈΠ»ΠΈ пиксСли ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² крСмниСвая ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ сСткой ΠΈΠ· ΡƒΠ·ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… полоски токонСсущСго элСктрода, ΠΈΠ»ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρ‹ , , нанСсСнныС Π½Π° микросхСму.ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСмСнтом ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ являСтся мСталлооксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ( MOS ). ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π» ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π•Π΄ΠΈΠ½Ρ‹ΠΉ MOS устройство этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π½Π° Рисунок 2 , с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ смСщСниСм. опСрация, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΌΠΈΠ³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных элСктронов Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнным элСктродом Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Π·Π° счСт взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² области истощСния Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Π»ΡƒΠ½ΠΊΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Π°.Когда собраны нСсколько Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… структур Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСниями, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊ повСрхности элСктродов ΠΈ элСктричСски ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ своих сосСдСй ΠΏΠΎ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, поглощая Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ своСй энСргии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктронов, ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктронодСфицитных ΡƒΠ·Π»ΠΎΠ² (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ) Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ крСмния.Одна элСктронно-дырочная ΠΏΠ°Ρ€Π° гСнСрируСтся ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌ, ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ заряд, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ накапливаСтся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ количСству ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹. Π’Π½Π΅ΡˆΠ½Π΅Π΅ напряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ элСктродам ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·Π° врСмя ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π». ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма для хранСния заряда Π²ΠΎ врСмя сбор, ΠΈ хотя Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС элСктроны, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ (Π² зависимости ΠΎΡ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹). конструкции), зарядовыС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ свСтом, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ имСнуСтся фотоэлСктронами .Π’ этом обсуТдСнии рассматриваСтся элСктроны Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ носитСлями заряда. Π­Ρ‚ΠΈ фотоэлСктроны ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ хранятся Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π½Ρ‹ ΠΈΠ· микросхСма элСктроники ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· этапов процСсса Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π“Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ основных стадии ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ: гСнСрация заряда посрСдством взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° с ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ устройства, сбор ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ высвобоТдСнный заряд, пСрСнос заряда ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда.Π’ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ пСрвая стадия, элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π² ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ области структуры МОП-кондСнсатора, ΠΈ освобоТдСнныС элСктроны ΠΌΠΈΠ³Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄ сосСдний ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщСнный элСктрод Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. БистСма ΠΈΠ· алюминия ΠΈΠ»ΠΈ Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π° повСрхности поликрСмния Π½Π°ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ Π½ΠΈΡ…, ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹, нСсущиС заряд, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ скрыты Π² слоС ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ диоксид крСмния, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ структурой Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅ΠΌ субстрат.ИспользованиС поликрСмния Π² качСствС элСктродного ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° обСспСчиваСт ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π²ΠΎΠ»Π½ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 400 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ долю ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности устройства ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ доступСн для свСтового сбора. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² области истощСния ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² элСктричСски ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы, связанныС с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ пиксСлСм. Π’ΠΎ врСмя считывания собранный заряд впослСдствии пСрСмСщаСтся ΠΏΠΎ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм напряТСний, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ конструкции. Рисунок 3 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ структуру элСктрода, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘ элСмСнт.

Рисунок 2 β€” ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ кондСнсатор (МОП)

Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ свСтовому ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ. ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° пиксСль Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎ Смкости скваТины; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹Ρ… скваТин ( FWC ) опрСдСляСт ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ Π² пиксСлС, ΠΈ являСтся основным Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.Зарядная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ яма Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚ физичСского Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ пиксСль. Π‘ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° появлСния Π½Π° Ρ€Ρ‹Π½ΠΊΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ состоит ΠΈΠ· ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй, собранных Π² ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ массивы областСй с ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сторон 4: 3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнным. Рисунок 4 прСдставлСны Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнных Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚ΠΎΠ² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ². Π² настоящСС врСмя, с обозначСниями ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² Π² Π΄ΡŽΠΉΠΌΠ°Ρ… Π² соотвСтствии с Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ соглашСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ связываСт Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΎΠΊ.

Π€ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ гСомСтрия ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΡ… ранняя конкурСнция с Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ для создания Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктронного сигнала, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ соотвСтствуСт ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π² Ρ‚ΠΎ врСмя стандартам Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Β«Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Π΅Β» Π½Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ Π½ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†. Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ области, сканированной Π² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ круглая Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ° Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π°. Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Β«1-дюймовая» ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диагональ 16 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ сСнсора 9.6 Ρ… 12,8 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· области сканирования 1-дюймовой Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π° с внСшний Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ 25,4 ΠΌΠΌ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 18 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅. К соТалСнию, эта запутанная Π½ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΊΠ»Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° сохраняСтся, часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Β«Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Β» ΠŸΠ—Π‘, Π° Π½Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, классифицируСмыС ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ дСсятичныС числа, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ распространСнная 1 / 1,8-дюймовая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ устройствами Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 1/2 дюйма ΠΈ 2/3 дюйма.

Π₯отя Π² ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… ΠΏΠΎ-ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅ΠΌΡƒ Π² основном ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, построСнныС ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· «стандартизованных» Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚ΠΎΠ² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², становится всС Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ класса ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ массивы Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ полю изобраТСния, ΠΏΡ€ΠΎΠ΅Ρ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π² микроскоп.ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡΡ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² сСнсорных ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй сильно Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² конструкциях, ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ стандартного Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π° 2/3 дюйма ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ· 768 x 480 ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ 8,8 x 6,6 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° (диагональ 11 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²). ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ прСдставлСнная диагональю ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… сСнсорных ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ зрСния Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ микроскопа, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ сильно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ части ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля зрСния.Π’ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΌ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… прилоТСниях, Π½ΠΎ Ссли ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ зрСния прСпятствуСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ изобраТСния, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ оптичСскиС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹. ΠΠ»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π° β€” использованиС ΠŸΠ—Π‘ большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ соотвСтствуСт Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ поля изобраТСния, ΠΎΡ‚ 18 Π΄ΠΎ 26 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π² Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… конфигурациях микроскопов.

ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямы ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ получаСтся ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° (пиксСля) Π½Π° 1000. Ряд 2/3-Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ класса с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСлСй ΠΎΡ‚ 7 Π΄ΠΎ 13 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚ 50000 Π΄ΠΎ 100000 элСктроны.Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ эту ΡΡ‚Ρ€Π°Ρ‚Π΅Π³ΠΈΡŽ приблиТСния, Π΄ΠΈΠΎΠ΄ с 10 x 10 Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 100000 элСктронов. Для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠŸΠ—Π‘ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ конструкции ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ количСство пиксСлСй Π² массивС ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ компромисса ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пространствСнным Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ зарядом пиксСлСй Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. ВСндСнция соврСмСнных ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… устройств ΠΊ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ использованию пиксСлСй количСство ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΈ ΠΊ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ малСньким Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², с Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… 2/3-Π΄ΡŽΠΉΠΌΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сСнсоров, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… пиксСли ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 3 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ.

ΠŸΠ—Π‘

, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… цСлях, Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ использовались Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ для ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ (особСнно Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ-ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ скваТинная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ зависит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² прилоТСниях для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹. Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 25 x 25 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² для максимального увСличСния динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ. МногиС соврСмСнныС Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ конструкции, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ большиС массивы с мСньшими пиксСлями, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ способны ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅ оптичСского Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ микроскопа Π½Π° высоком ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π΅ ставки.Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ΅ массивы ΠΈΠ· Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² пиксСлСй Π² этих ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… конструкциях ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ изобраТСния всСго поля зрСния с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π° с использованиСм объСдинСния пиксСлСй (обсуТдаСтся Π½ΠΈΠΆΠ΅) ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ скорости считывания, ΠΏΡ€ΠΈ нСобходимости ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒΡ‚Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй большСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°.

Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ фотоэлСктронов ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Π”ΠΎ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ заряд ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ сСнсорного элСмСнта Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° этом пиксСлС, заряд Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ пСрСдаСтся Π² ΡƒΠ·Π΅Π» считывания ΠΏΡ€ΠΈ сохранСнии цСлостности зарядный ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚.Быстрый ΠΈ эффСктивный процСсс пСрСноса заряда, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ быстрого считывания, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΊΠ°ΠΊ устройства Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Когда большоС количСство МОП-кондСнсаторов Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΎ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ вмСстС, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², заряд пСрСмСщаСтся ΠΏΠΎ устройству Π·Π° счСт ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΏΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ напряТСниями Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°Ρ… кондСнсатора ΠΏΠΎ схСмС, которая Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ заряд пСрСливаСтся с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ряда кондСнсаторы ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ. Врансляция заряда Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΈ эффСктивно связаны с синхронизированными схСмами напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π½Π° структура Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅Π³ΠΎ элСктрода, основа Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π° «с зарядовой связью» устройство.ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°Π΄ΡƒΠΌΡ‹Π²Π°Π»Π°ΡΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ массив памяти ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ для Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ элСктронная вСрсия устройства с ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€Π΅ΠΌ. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° процСсса пСрСноса заряда удовлСтворяСт критичСскому Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ для Π·Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств установлСния физичСской Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, которая прСдставляСт ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ ΠΈ сохранСниС Π΅Π³ΠΎ цСлостности Π΄ΠΎ считывания. Π’ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ для отобраТСния, ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ прСдставлСн ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠΌ заряды, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° сСрийная зарядныС ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ.

Рисунок 3 β€” Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° сСнсорного элСмСнта (пиксСля) ΠŸΠ—Π‘

НакоплСнный заряд, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅ ΠŸΠ—Π‘ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ интСгрирования , ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ экспозиции , , Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π° этом Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Π°Ρ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда выполняСтся ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ заряд ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ сСнсорного элСмСнта ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ·Π»Ρƒ.ЭлСктродная ΡΠ΅Ρ‚ΡŒ, ΠΈΠ»ΠΈ структура Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° , встроСнная Π² ΠŸΠ—Π‘ Π² слоС, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΡ‹ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ ΠΊ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам, составляСт сдвиговый рСгистр для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда. Основная концСпция пСрСноса заряда, которая позволяСт ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ считываниС с Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ вСсь массив ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² заряда с повСрхности ΠΈΠΌΠΈΠ΄ΠΆ-сканСра, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр , Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ пСрСносится ΠΏΠΎΡˆΠ°Π³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ однострочным сдвигом. Π‘Π΄Π²ΠΈΠ³ с зарядовой связью всСго ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π±Π»ΠΈΠΆΠ°ΠΉΡˆΡƒΡŽ ΠΊ ΠΊΡ€Π°ΠΉ рСгистра Π² спСциализированный ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ряд пиксСлСй вдоль ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ края микросхСмы обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ рСгистр сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π° .ИмСнно ΠΈΠ· этого ряд, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ заряда ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° микросхСму ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ для измСрСния. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π° ΠΎΠΏΡƒΡΡ‚ΠΎΡˆΠ΅Π½, ΠΎΠ½ заполняСтся ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄Π½Ρ‹ΠΌ сдвигом строки ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ» ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиги ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° рСгистр опороТняСтся. НСкоторыС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ ΠŸΠ—Π‘ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистров, соотвСтствСнно, хотя послСдниС Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ связаны с Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ выполняСтся ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ.

Π¨ΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ аналогия, ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡŽ сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π°. считываниС ΠŸΠ—Π‘ β€” Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄Π° Π²Π΅Π΄Ρ€Π° для измСрСния осадков, Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ доТдя, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ряд Π²Π΅Π΄Π΅Ρ€, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ мСста Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ с ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Π½Π° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ΅ изобраТСния (см. Рисунок 5 (Π°) ). ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр прСдставлСн массивом Π²Π΅Π΄Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ собрали Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ количСство сигнала (Π²ΠΎΠ΄Ρ‹) Π²ΠΎ врСмя ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Ковши Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠΏΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Π»Π΅Π½Ρ‚Π΅. пошагово ΠΊ ряду пустых Π²Π΅Π΄Π΅Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ сСрийный рСгистр, ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Ρƒ, ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ пСрпСндикулярно ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌΡƒ.Π’ рис. 5 (Π±) вСсь ряд ковшСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщаСтся Π² Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра. ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ сдвига ΠΈ считывания ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. . 5 (c) , Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° доТдСвая Π²ΠΎΠ΄Π°, накопившаяся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ Π²Π΅Π΄Ρ€Π΅. ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ пСрСносятся Π² ΠΊΠ°Π»ΠΈΠ±Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠŸΠ—Π‘. Когда содСрТимоС всСго ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Ρ‹ Π½Π° сСрийном ΠΊΠΎΠ½Π²Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиг ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ содСрТимоС ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ строки сбора Π²Π΅Π΄Ρ€Π° Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ процСсс повторяСтся ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎ содСрТимоС ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π·ΠΈΠ½Ρ‹ (пиксСля).

БущСствуСт мноТСство конструкций, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сконфигурированы МОП-кондСнсаторы, ΠΈ ΠΈΡ… Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ напряТСния ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ изобраТСния CCD. Как описано Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ элСктроды Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΈΡΡŒ полосами, ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ всю ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π»ΠΈΡ†Π΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Π½Π΅Π»ΠΈ ΠŸΠ—Π‘. Бамая простая ΠΈ распространСнная зарядка ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ прСдставляСт собой Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΡƒΡŽ схСму CCD , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ (пиксСль) дСлится Π½Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈ с трСмя ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы, опрСдСляСмыС элСктродами Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½Π΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ схСмС Π΄Ρ€Π°ΠΉΠ²Π΅Ρ€Π° часов.Основной смысл элСмСнт Π² ΠŸΠ—Π‘, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю, состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Π΅Π½Ρ‚ΠΈΠ»Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ Ρ‚Ρ€Π΅ΠΌ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄Ρ€Π°ΠΉΠ²Π΅Ρ€Π°ΠΌ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ-1, Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ-2 ΠΈ часы Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3. КаТдая ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ составляСт ΠΎΠ΄Π½Ρƒ рСгистр пиксСлСй, ΠΈ тысячи пиксСлСй, ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния составляСт ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр устройства. ΠžΠ΄Π½Π°ΠΆΠ΄Ρ‹ Π² Π»ΠΎΠ²ΡƒΡˆΠΊΠ΅ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС элСктроны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² трСхэтапный процСсс, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ сдвигаСт ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ заряда ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ строки пиксСлСй Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ.ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ элСктроды ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ (Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ) Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ структуры ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы ΠΈ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктроны ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ часов ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига.

ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ схСма синхронизации, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ начинаСтся с этапа интСгрирования зарядов, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π²Π° ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ Π½Π° пиксСль ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° высокоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ смСщСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ высокого поля ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅Π³ΠΎ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ удСрТиваСтся Π½Π° Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅. Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π».НапримСр, Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΈ 2 ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ , ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоком элСктростатичСском ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π΅ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ 3, которая слуТит Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ для раздСлСния заряда, собираСмого Π² высокополСвых Ρ„Π°Π·Π°Ρ… сосСдний пиксСль. ПослС ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ начислСний ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ начинаСтся с удСрТивая Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Π΅Π½Ρ‚ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΏΠΎΠ΄ высоким ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряд Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π½Π° этой Ρ„Π°Π·Π΅, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚Π°ΠΌ, Π° заряд, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π² Π€Π°Π·Ρ‹ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2 ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3, Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΎΠ±Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π΅, быстро Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму ΠΏΠΎΠ΄ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ 1. Рисунок 3 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ структура элСктрода, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ скоплСниС элСктронов Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ямС, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ элСктрод Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ поддСрТиваСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΎ + V ). ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡ заряда происходит Π² соотвСтствии с синхронизированной ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ напряТСния, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ямы ΠΈ прСпятствия для ΠΌΠΈΠ³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль.

Рисунок 4 β€” Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² изобраТСния

На ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ этапС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ напряТСниС, приходящССся Π½Π° заднюю Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ зарядовый ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ становится ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ элСктрон-содСрТащая яма сдСлан ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ установлСн Π½Π° ноль (зСмля), заставляя Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктроны для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ этапу.ВмСсто Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎΠ΅ напряТСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС измСняСтся Π½Π° смСТныС Ρ„Π°Π·Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ постСпСнными ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ эффСктивная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° заряда. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊ Ρ„Π°Π·Π΅ 2 осущСствляСтся прикладывая ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΊ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°ΠΌ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2, распространяя Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ скваТинами Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 ΠΈ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Ρ„Π°Π·Ρ‹ 1 возвращаСтся Π½Π° зСмлю, вСсь ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ заряда ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡƒΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² Ρ„Π°Π·Ρƒ 2. Аналогичная ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ синхронизированных ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ часов ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для сдвига заряд ΠΎΡ‚ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 2 Π΄ΠΎ Ρ„Π°Π·Ρ‹ 3, ΠΈ процСсс продолТаСтся Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ сдвиг Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль Π±Ρ‹Π» Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½.Одни Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ часы Ρ†ΠΈΠΊΠ», ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎ всСму ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ рСгистру, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ СдинствСнной строки сдвиг всСго массива. Π’Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними пиксСлями всСгда поддСрТиваСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€. зарядовых ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ пространствСнноС соотвСтствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ пиксСлями дисплСя, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° всСм ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°.

На рисункС 6 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ описанных для пСрСнос заряда Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ тактирования для ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² возбуТдСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… синхронизатором ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига Π½Π° ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄.На этой схСматичСской Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ пиксСля заряд ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ ΠΏΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ сигналу сигналы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ напряТСниС Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщСнный элСктрод (ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ яму) ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ² Π΅Π³ΠΎ Π½Π° элСктродС справа ( рисунки 6 (Π°) ΠΈ 6 (Π±) ). Π’ послСднСм ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€ΠΈ ступСни ( Рисунок 6 (c) ), заряд Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рост ΠΈ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с нСбольшим ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ (Π½Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ) для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивного пСрСноса заряда ΠΈ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ заряда Π²ΠΎ врСмя смСны.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ всСго ряд пиксСлСй ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π°, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщаСтся Π² сторону Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° аналогия с ковшовой Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄ΠΎΠΉ ( Рисунок 5 (c) ). Π­Ρ‚Π° Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ (ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ) ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ связи заряда, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сдвиг строк, ΠΏΡ€ΠΈ этом ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ синхронизациСй обСспСчиваСтся сигналами ΠΎΡ‚ часы ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра сдвига. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ всС пиксСли пСрСнСсСны ΠΈΠ· рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ интСрфСйса для считывания, часы ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ сигналы для смСщСния ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ряда Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… фотоэлСктронов Π² рСгистр сСрийных Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ².ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ начислСний Π² рСгистрС сСрийного Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π° доставляСтся Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» ΠŸΠ—Π‘, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ обнаруТиваСтся ΠΈ считываСтся Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ встроСнным прСдусилитСлСм) ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС. НапряТСниС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ усилитСля прСдставляСт Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ сигнала, ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹, считываСмыС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слСва Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ряд ΠΈ ΠΎΡ‚ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π³ΠΎ ряда ΠΊ Π½ΠΈΠ·Ρƒ ΠΏΠΎ всСй Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал ΠŸΠ—Π‘ Π½Π° этом этапС, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, являСтся Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сигнал напряТСния, эквивалСнтный растровому ΡΠΊΠ°Π½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΏΠΎ повСрхности изобраТСния устройства.

ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ свою Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ увСличСния зарядного ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Π° ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π² Π΅Π³ΠΎ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС, сигнал пСрСдаСтся Π½Π° Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ ( ADC ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π² 0 ΠΈ 1 Π΄Π²ΠΎΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ΄, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль присваиваСтся Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π΅ сигнала, с шагом Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ Π² соотвСтствии с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½ΠΎΠΉ АЦП.Для НапримСр, АЦП с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ присваиваСт ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 4095, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт 4096 Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ уровням сСрого изобраТСния (2 Π² 12-ΠΉ стСпСни Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 4096 шагам Π΄ΠΈΠ³ΠΈΡ‚Π°ΠΉΠ·Π΅Ρ€Π°). ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого шаг называСтся Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ ( ADU ).

ВСхнологичСская ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ соврСмСнных систСм формирования ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° основС ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, учитывая большоС количСство ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ процСсс Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½.ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ событий, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡŽΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ слСдуСт:

  • Π—Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ открываСтся для Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° накоплСния фотоэлСктронов, с ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ элСктродами Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, смСщСнными для сбора заряда.
  • Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ заслонка закрываСтся ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π² пиксСлях смСщаСтся строка Π·Π° строкой ΠΏΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сигналов ΠΎΡ‚ элСктроники ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.Ряды ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² зарядов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ края ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр сдвига.
  • ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ содСрТимоС заряда пиксСлСй Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π·Π° Ρ€Π°Π· Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» для считывания встроСнным Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠΌ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ усиливаСт элСктронный сигнал ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ напряТСния.
  • АЦП Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π² соотвСтствии с Π΅Π³ΠΎ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ напряТСния.
  • КаТдоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ пиксСля сохраняСтся Π² памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π΅ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.
  • ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ считывания повторяСтся Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° всС строки пиксСлСй очищаСтся ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ составляСт 1000 ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ строк для ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ высокого Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.
  • ΠŸΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΉΠ» изобраТСния Π² памяти, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ нСсколько ΠΌΠ΅Π³Π°Π±Π°ΠΉΡ‚. ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, отобраТаСтся Π² подходящСм Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ°.
  • ΠŸΠ—Π‘ очищаСтся ΠΎΡ‚ остаточного заряда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ экспозициСй ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ выполнСния ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†ΠΈΠΊΠ»Π° считывания, Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ этапа ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.
Рисунок 5 β€” Аналог ΠŸΠ—Π‘ Π±Ρ€ΠΈΠ³Π°Π΄Ρ‹ ковша

НСсмотря Π½Π° большоС количСство выполняСмых ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½Π° пиксСлСй ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ‡ΠΈΠΏ, присвоСно Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹ сСрого с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, сохранСно Π² памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ сСкунду.Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для считывания ΠΈ отобраТСния изобраТСния, составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,5 сСкунды для 1-мСгапиксСльной ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ 5 ΠœΠ“Ρ†. Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ высокой для ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с минимальной ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€Π΅ΠΉ заряда, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ тысячах пСрСносов, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… для пиксСлСй Π² областях ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля.

АрхитСктура Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° изобраТСния CCD

Π’Ρ€ΠΈ основных Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° Π°Ρ€Ρ…ΠΈΡ‚Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΡ€Ρ‹ CCD ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для систСм формирования ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ: ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ , ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ мСТстрочная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° (см. Рисунок 7 ).ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Π°Ρ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°, ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ описаниС ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Ρ‹ считывания, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ прСимущСство ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ 100 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π΅Π³ΠΎ повСрхности ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, практичСски Π½Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‚Π²Ρ‹Ρ… пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пиксСлями. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ свСт Π²ΠΎ врСмя считывания ΠŸΠ—Π‘, ΠΈ ΠΏΠΎ этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ элСктромСханичСский Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для управлСния экспозициСй. Заряд, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΉ заслонкС, впослСдствии пСрСносится ΠΈ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ставня Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π°, ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π΄Π²Π° шага Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² изобраТСния ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда ΠΈ шаги считывания.Π₯отя ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройства ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΡΠ°ΠΌΡƒΡŽ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π’ΠΈΠΏΡ‹ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°ΠΌΠΈ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ высокоС качСство изобраТСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сцСны. динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² прилоТСниях, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сСкунды. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ подмассива (Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ считываСтся ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ массива пиксСлСй) Π² Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ считываниС, Π½Π° порядка 10 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΎ мСханичСским Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

с ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройств, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ экспонированиС ΠΈ считываниС ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ с различная ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ совпадСния ΠΏΠΎ срокам. Они ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠΈ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройств Π² составС ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π° ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ массив пиксСлСй ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ маской ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² качСствС Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ для хранСния фотоэлСктронов, собранных нСмаскированными ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ. ПослС экспонирования изобраТСния накопился заряд Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлях быстро смСщаСтся Π² пиксСли Π½Π° Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π΅ сторонС микросхСмы, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 1 миллисСкунды.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ пиксСли памяти Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ воздСйствия свСта алюминиСвоС ΠΈΠ»ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅, накопивший заряд Π² этой части Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ систСматичСски ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивной ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ экспонируСтся Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ сторона Ρ‡ΠΈΠΏΠ°. Π—Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда ΠΎΡ‚ области изобраТСния ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ хранСния Ρ‡ΠΈΠΏΠ° составляСт лишь Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ для типичная экспозиция.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π±Π΅Π· мСханичСской ΠΎΠΏΠ°Π»ΡƒΠ±ΠΊΠΈ, ΠΎΠ½ΠΈ подходят для исслСдования быстрых кинСтичСских процСссов ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ краситСлСй, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ высокоС пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ динамичСскиС Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹. НСдостатком этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для построСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, трСбуСтся Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ больший Ρ‡ΠΈΠΏ, Ρ‡Π΅ΠΌ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ устройство с массивом ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ эквивалСнтного Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π° Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.

Π’ конструкции ΠŸΠ—Π‘ с построчным пСрСносом столбцы Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ пиксСли ΠΈ пиксСли замаскированного хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ всСй массив ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСгистров. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда располоТСн нСпосрСдствСнно рядом с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ столбцом ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ столбСц Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ сингл шаг ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π° 1 миллисСкунду, послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ массив хранСния считываСтся сСриСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сдвигов Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр, ΠΏΠΎΠΊΠ° массив ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ выставляСтся для ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.АрхитСктура мСТстрочного пСрСноса позволяСт ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ благодаря элСктронному ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŽ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»ΠΎΠ² экспозиции, Π° вмСсто мСханичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ массив эффСктивно нСчувствитСлСн ΠΊ свСту, отбрасывая Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд, Π° Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. Π₯отя ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π»Π°ΠΉΠ½-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ высококачСствСнныС изобраТСния ярких освСщСнныС ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹, основныС Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… устройств пострадали ΠΎΡ‚ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Ρ‹ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 75 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² повСрхности ΠŸΠ—Π‘ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ.

Π₯отя Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π±Π΅Π· Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Талюзи, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ обСспСчивали Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для прилоТСния с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² условиях Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ освСщСнности Π² микроскопии. Π’ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ сниТСниС ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, связанноС с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ столбцы ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈ областСй хранСния-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания свСтодиода ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокому ΡˆΡƒΠΌΡƒ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ динамичСскому Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρƒ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с мСТстрочным пСрСносом.Π£Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² конструкции сСнсора ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ элСктроника ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ»Π° ΡΠΈΡ‚ΡƒΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соврСмСнныС устройства Interline ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ для Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ для микроскопии, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² условиях слабого освСщСния, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ°ΠΊ запись ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ флуорСсцСнтных ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ† ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹ , Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½ Π½Π° повСрхности ΠŸΠ—Π‘, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ пиксСлСй изобраТСния ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ»ΠΈΡ‰Π°, ΡΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ свСт, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ тСряСтся Π½Π° замаскированных пиксСлях, ΠΈ ΡΡ„ΠΎΠΊΡƒΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ это Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлях (см. Рисунок 8 ).ОбъСдинив нСбольшиС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ пиксСля с Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·, мСТстрочныС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ способны обСспСчСниС пространствСнного Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈ сопоставимой эффСктивности сбора свСта Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ пСрСносом. Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ мСТстрочных Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹ Π½Π° кристаллС, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Π΄ΠΎ 75-90 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности.

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π· Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ структура состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½Π° Π² синюю ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ области Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½, обСспСчивая ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ‚ΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π° для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ популярныС ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ флуорСсцСнции с использованиСм Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ флуорСсцСнтного Π±Π΅Π»ΠΊΠ° ( GFP ) ΠΈ краситСли, Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ.Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΌ спСктрС, новСйшиС Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‡ΠΈΠΏΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ конструкции Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠΉ-ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΎ оксида, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² синС-Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠΌ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ структуры Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠ² приводят ΠΊ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности. значСния ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ 80 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌ для Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ свСта.

Рисунок 6 β€” Π’Ρ€Π΅Ρ…Ρ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ систСмы синхронизации Π½Π° ΠŸΠ—Π‘

ΠŸΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΎΠ΅ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° для мСТстрочного пСрСноса ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стСпСни ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Π½Ρ‹ Π·Π° счСт ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктронной Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, которая снизил ΡˆΡƒΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρƒ.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ активная пиксСльная ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ мСТстрочных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ сопоставимыС ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ устройства, полная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ скваТины (функция ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй) ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ. Π Π°Π½Π΅Π΅ этот Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π² совокупности с ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ высоким ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ° чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ нСдостаточному сигналу динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ для ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ 8- ΠΈΠ»ΠΈ 10-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. Π’Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ мСТстрочныС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ со значСниями ΡˆΡƒΠΌΠ° считывания ΠΊΠ°ΠΊ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΠΎΡ‚ 4 Π΄ΠΎ 6 элСктронов, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ эквивалСнтно 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½Π° микросхСмы, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ схСмы тактирования, ΠΈ Π² элСктроникС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния. рСгистрируСтся Π½Π° частотС 20 ΠΌΠ΅Π³Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 4 Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с сопоставимыми Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ массивов. ΠŸΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΠ΅ тСхнологичСскиС ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ состава ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ с построчным пСрСносом для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ инфракрасной части спСктра.

Π₯арактСристики изобраТСния Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° CCD

НСсколько Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ этап считывания ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ изобраТСния, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° качСство изобраТСния. Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, колСблСтся ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,1 ΠœΠ“Ρ† Π΄ΠΎ 10 ΠΈΠ»ΠΈ 20 ΠœΠ“Ρ†. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ достиТимая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ скорости ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ АЦП ΠΈ другая элСктроника ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, которая ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль.ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ для отслСТивания быстрых кинСтичСских процСссов трСбуСтся быстроС считываниС ΠΈ частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² для достиТСния Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ, Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ 30 Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ количСство ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅. К соТалСнию, ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΡˆΡƒΠΌΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ всСгда ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² элСктронном ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡˆΡƒΠΌ являСтся основным источником, Π° высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ. Если самоС высокоС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ трСбуСтся, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ изобраТСния ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ значСния интСнсивности пиксСлСй, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ получаСтся ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ скорости считывания, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ.Когда динамичСскиС процСссы Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ быстрых частоты ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² изобраТСния, Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π° Π½Π° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ количСство ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ΠΎΠ² заряда, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ сбор Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ составляСт сотни ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду. Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»ΠΎ частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнута ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ объСдинСния пиксСлСй Π²ΠΎ врСмя считывания ΠŸΠ—Π‘ ΠΈ / ΠΈΠ»ΠΈ считывая Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ описано Π½ΠΈΠΆΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° систСм CCD-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² оптичСская микроскопия позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŽ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒ мСньшСС подмноТСство, ΠΈΠ»ΠΈ подмассив , , всСго массива пиксСлСй, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° изобраТСния ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ.Π’Ρ‹Π±Ρ€Π°Π² ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ поля изобраТСния для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ, Π½Π΅Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ пиксСли ΠΎΡ‚Π±Ρ€Π°ΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±Π΅Π· ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ АЦП, соотвСтствСнно увСличиваСтся ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС для управлСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ, ΠΏΠΎΠ΄ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π° ΠΈΠ· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ массива ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ ΠΈ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π‘Ρ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ подмассивов ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для получСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ съСмки. images, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„Π°ΠΉΠ»Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ мСньшСго Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΈ с большСй ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ управляСмости.

НакоплСнныС ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹ заряда ΠΎΡ‚ сосСдних пиксСлСй Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ ΠŸΠ—Π‘ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π²ΠΎ врСмя считывания, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ количСство супСрпиксСлСй . Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ процСсс называСтся Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ пиксСлСй , ΠΈ выполняСтся Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ тактирования Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ строк ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² рСгистр ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сдвига ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ повторяСтся Π² сСрийном Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, синхронизируя нСсколько сдвигов Π² ΡƒΠ·Π»Π΅ считывания ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ заряд считываСтся Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ усилитСлСм.Π›ΡŽΠ±Π°Ρ комбинация ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ смСны ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Π½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ это симмСтричная ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° пиксСли ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ для формирования ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ супСрпиксСля (см. Рисунок 9) . Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, 3 x 3 Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ выполняСтся ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ выполнСния 3 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сдвига строк Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рСгистр (Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ), послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС содСрТит ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΎΡ‚ 3 пиксСлСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ сосСдями Π² сосСднСм ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ряды. ВпослСдствии 3 этапа ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ смСны Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠ·Π΅Π» Π΄ΠΎ измСрСния заряда.Π˜Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ обрабатываСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ пиксСль, Π½ΠΎ содСрТит ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ фотоэлСктронноС содСрТаниС 9 физичСских пиксСлСй (ΡΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒ 3 x 3). Π₯отя Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³ сниТаСт пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° часто позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния Π² условиях, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Π»Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ считываниС ΠŸΠ—Π‘. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ссли ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ сбора Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ обСспСчСниС ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ для эквивалСнтного Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ экспозиции.Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ прСимущСства Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ для получСния одинаковая ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ изобраТСния (ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΆΠΈΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ) ΠΈ мСньшиС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ„Π°ΠΉΠ»ΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сниТаСт трСбования ΠΊ памяти ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΈ ускоряСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Π€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ²Π»ΠΈΡΡ‚ΡŒ Π½Π° качСство изобраТСния. ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ измСняСт процСсс считывания ΠŸΠ—Π‘, элСктронный коэффициСнт усилСния систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. Π Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° усилСния Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD систСма опрСдСляСт количСство Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… фотоэлСктронов, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ шаг уровня сСрого распознаСтся элСктроникой считывания, ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ примСняСтся Π½Π° этапС Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ прСобразования.Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктронном усилСнии соотвСтствуСт ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ количСства фотоэлСктроны, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого (элСктроны / ADU), ΠΈ позволяСт Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала Π½Π° большСС количСство сСрых ступСни уровня. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это отличаСтся ΠΎΡ‚ настроСк усилСния, примСняСмых ΠΊ фотоэлСктронныС ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΊΠΎΠ½Π°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ сигнал усиливаСтся фиксированным коэффициСнтом умноТСния. Π₯отя элСктронноС усилСниС Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ обСспСчиваСт ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ сигнала Π΄ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ большоС количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, Ссли ΠΎΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ, нСбольшоС количСство элСктронов, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… сосСдниС ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрого, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ ΠΊ ошибкам ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.Настройки высокого усилСния ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ привСсти ΠΊ появлСнию ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΈΠ·-Π·Π° нСточная ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠ°, которая проявляСтся Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ зСрнистости Π² Ρ„ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Если ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сокращСниС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ экспозиции, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронноС усилСниС ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ фиксированноС большоС количСство сСрого шага ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹, нСсмотря Π½Π° ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала, ΠΏΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ усилСниС Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ качСства изобраТСния. Как ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ влияния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… коэффициСнтов усилСния Π½Π° ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала, Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ настройка усилСния, которая Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ 8 элСктронов Π½Π° ADU (ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого) ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сигнал пиксСля, состоящий ΠΈΠ· 8000 элСктронов Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° 1000 уровнях сСрого.УвСличивая прирост Π·Π° счСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ коэффициСнта усилСния 4x ΠΊ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ настройкС, количСство элСктронов Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сСрого сниТаСтся Π΄ΠΎ 2 (2 элСктрона / ADU) ΠΈ 4000 Π£Ρ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрого Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктроникой ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ.

Рисунок 7 β€” АрхитСктура ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… устройств с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘)

ΠšΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ΠΌ количСствСнным ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ частично ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ конструкциСй ΠŸΠ—Π‘, Π½ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ описанной Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° качСство изобраТСния ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€.ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ качСства изобраТСния ΠΈ ΠΈΡ… влияниС: Ρ€Π΅Π·ΡŽΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ:

  • ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΡ… Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° Π±Π΅Π· Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… пиксСлСй Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.
  • Π Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ яркости свСта: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.
  • Π Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ: Частота дискрСтизации (ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²) опрСдСляСт ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΡΠ»Π΅ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΆΠΈΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΈΠ»ΠΈ быстрыС кинСтичСскиС процСссы.
  • ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ: ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сигналов ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ„ΠΎΠ½Π° изобраТСния.

ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ микроскопа часто Π½Π΅ всС Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ качСства ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ налагаСтся ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ экспСримСнтом, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ компромисс срСди пСрСчислСнных ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ΅Π², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто приводят ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΠ²Ρ‹ΠΌ трСбования.НапримСр, ΠΏΡ€ΠΈ съСмкС ΠΏΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΆΠΈΠ²Ρ‹Ρ… выступлСний для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² с флуорСсцСнтной ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ сниТСниС ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ воздСйствия врСмя ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ фотообСсцвСчиваниС ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡΠΈΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. НСсколько ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ для достиТСния этой Ρ†Π΅Π»ΠΈ, хотя ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π² сСбя Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ аспСкты Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ с изобраТСниями. Если ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† выставлСн мСньшС часто Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сниТСно; ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° пиксСлСй ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ сниТаСт пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅; ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронноС усилСниС ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ.Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ситуации часто Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. обоснованиС ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ². Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°, Π² Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠΈ, примСнСния Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈΠ»ΠΈ усилСния ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ Ρ†Π΅Π»ΠΈ Π±Π΅Π· Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ воздСйствия Π½Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Для создания эффСктивных Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ трСбуСтся микроскопист Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ с ваТнСйшим качСством изобраТСния ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ практичСскиС аспСкты приобрСтСния балансировочной ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ для максимизации Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌΡ‹Ρ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π² ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΌ ситуация.

НСбольшоС количСство Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘ ΠΈ исправная ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Π΄ΠΎΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π°Π΄ основными аспСктами качСства Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния Π² микроскопия, ΠΈ ΠΈΡ… эффСкты Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стСпСни ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Π€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π² контСкстС практичСского использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD, ΠΈ обсуТдаСтся Π΄Π°Π»Π΅Π΅ Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π°Ρ…, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ΡˆΡƒΠΌ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° источники ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ пиксСля ΠΈ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ ΠšΠŸΠ” ΠΈ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎ минимально ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ сигналу составляСт опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ статистичСским (Π΄Ρ€ΠΎΠ±ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ) ΡˆΡƒΠΌΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ элСктронным ΡˆΡƒΠΌ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. По консСрвативной ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ΅, сигнал ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ ΡΠΎΠΏΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΡˆΡƒΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, Ссли ΠΎΠ½ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 2,7 Ρ€Π°Π·Π° (ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ 2,7). ΠœΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ тСорСтичСски ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ SNR, опрСдСляСтся случайным Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², источник собствСнного ΡˆΡƒΠΌΠ°, связанный с сигнал, Π΄Π°ΠΆΠ΅ с ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π±Π΅ΡΡˆΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ статистичСский ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΡ€Π½ΡŽ ΠΈΠ· числа сигналов Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ устранСн, ΠΎΠ½ опрСдСляСт максимальноС достиТимоС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ для Π±Π΅ΡΡˆΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, опрСдСляСтся ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ сигнала S , Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ ΠΈΠ· сигнала ( S (1/2)), ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΡ€Π½ΡŽ ΠΈΠ· S . Если Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ SNR 2,7 трСбуСтся для различСния сигнала ΠΎΡ‚ ΡˆΡƒΠΌΠ°, ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала 8 Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² тСорСтичСски ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»Π΅Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ.

На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌΠ°, Π½Π΅ связанныС с сигнал Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°, вносится ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΠΈ систСмой ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ элСктроники, ΠΈ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ собствСнному Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ статистичСскому ΡˆΡƒΠΌΡƒ. Один Ρ€Π°Π· накапливаСтся Π² сборных ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Ρ†Π°Ρ…, заряд ΠΎΡ‚ источников ΡˆΡƒΠΌΠ° нСльзя ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ сигнала, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ° систСмы Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌΠ° усилитСля считывания ΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСктронов Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ микросхСмы Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ связан с кинСтичСскиС колСбания Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² крСмния Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅ ΠŸΠ—Π‘, Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктроны ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° устройство находится Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΡ‚Π΅, ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ впослСдствии Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ямах.По этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΡˆΡƒΠΌ обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ ΠΈ прСдставляСт собой Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ накоплСния Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π²ΠΎ врСмя ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π». Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, обозначаСмая ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ , Π½Π΅ связан с сигналом, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ зависимый. Подобно Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡˆΡƒΠΌΡƒ, Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ слСдуСт Π·Π° статистичСская (ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ) связь с Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это нСльзя просто Π²Ρ‹Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· сигнала.ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ сниТаСт Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° порядок Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹Π΅ 20 градусов Π‘Π½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎ ЦСльсию, ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ охлаТдаСтся Π²ΠΎ врСмя использования. ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π΄ΠΎ 0 градусов ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ -30 градусов Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡˆΡƒΠΌ сниТаСтся Π΄ΠΎ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ значСния для практичСски любоС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для микроскопии.

ΠŸΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠŸΠ—Π‘ охлаТдаСтся, ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ основной ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ элСктронного ΡˆΡƒΠΌΠ° составляСт ΡˆΡƒΠΌ чтСния , Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ происходит ΠΎΡ‚ прСдусилитСля Π½Π° кристаллС Π²ΠΎ врСмя процСсса прСобразования носитСлСй заряда Π² сигнал напряТСния.Π₯отя ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ добавляСтся Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΊ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ пиксСлю Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π΅Π³ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½, Π° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… элСктронов (срСднСквадратичноС ΠΈΠ»ΠΈ срСднСквадратичноС) Π½Π° пиксСль. НСкоторыС Ρ‚ΠΈΠΏΡ‹ ΡˆΡƒΠΌΠ° усилитСля считывания зависят ΠΎΡ‚ частоты, Π° Π² ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΡˆΡƒΠΌ чтСния увСличиваСтся со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ измСрСния заряд Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС. Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈ высоком считывании ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π΅ Частично это Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ большСй полосы пропускания усилитСля. ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоких Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… частотах пиксСлСй.ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘ сниТаСт считываниС ΡˆΡƒΠΌ усилитСля Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ стСпСни, хотя ΠΈ Π½Π΅ Π½Π° Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅. Π’ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰ΡƒΡŽ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠ½ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ. Одна стратСгия для достиТСния высоких ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ считывания ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° скорости Π±Π΅Π· увСличСния ΡˆΡƒΠΌΠ° Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² элСктричСском Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π½Π° Π΄Π²Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ сСгмСнта для сдвига заряда Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ рСгистрС ΠΊ нСскольким Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ усилитСлям, располоТСнным Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… краях ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°Ρ… Ρ‡ΠΈΠΏΠ°.Π­Ρ‚Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° позволяСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ заряд с массива. с большСй ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π±Π΅Π· Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ увСличСния скорости чтСния (ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ) ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… усилитСлСй.

Рисунок 8 β€” ВСхнология мСТстрочного ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·ΠΎΠΉ

ΠžΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ для сниТСния Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΡˆΡƒΠΌΠ° Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ прСимущСство ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ эффСктивности пСрСноса заряда ( CTE ) устройства. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ становится всС Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·-Π·Π° Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² массива пиксСлСй, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… соврСмСнных ΠŸΠ—Π‘-Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ изобраТСния, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ считывания, нСобходимая для исслСдования быстрых динамичСских процСссов.Π‘ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ смСной заряда ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² процСссС считывания ΠŸΠ—Π‘, нСбольшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ трансфСртныС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΊΡ€ΠΎΡˆΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ, большоС количСство ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ трСбуСтся, особСнно Π² ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сСнсорах, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ для пиксСлСй Π½Π° наибольшСм ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ считывания ΠŸΠ—Π‘ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (Ρ‹), Ссли ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса заряда Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высока. Π’ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ пСрСноса заряда ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹Ρ‚ΠΈΡŽ изобраТСния. ΠΈΠ·-Π·Π° смСшСния зарядов ΠΎΡ‚ сосСдних пиксСлСй.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, совокупныС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ заряда ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ пиксСля, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… массивов, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ явлСнию затСнСния изобраТСния , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ области ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠŸΠ—Π‘ тусклСС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ располоТСны рядом с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ рСгистром. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡ заряда значСния ΠšΠŸΠ” ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ 0,9999 ΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Π° Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ CTE с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ высоким Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ для эффСкта изобраТСния, значСния Π½ΠΈΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ 0,999, вСроятно, ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌΠ½Π΅Π½ΠΈΡŽ.

Доступны ΠΊΠ°ΠΊ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ компСнсации Π·Π°Ρ‚Π΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности изобраТСния.ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Π°Ρ коррСкция Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния поля с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ систСмой Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для создания ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ попиксСльной ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, которая ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ изобраТСниям ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° для устранСния нСоднородности ΠΈΠ·-Π·Π° ΡˆΡ‚Ρ€ΠΈΡ…ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ обСспСчСния ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² систСмах, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… коэффициСнтов большС Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 10-20 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² мСстной интСнсивности. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ исправлСния, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π΄ΠΎ пяти Ρ€Π°Π·, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ срСдствами ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ настройки коэффициСнтов усилСния для ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля ряды.ВрСбуСмая Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° усилСния опрСдСляСтся сигналом дискрСтизации. интСнсивности Π² пяти ΠΈΠ»ΠΈ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ замаскированных эталонных пиксСлях, располоТСнных Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ строки пиксСлСй. ЗначСния напряТСния, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· столбцы ΠΎΠΏΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй Π½Π° ΠΊΡ€Π°ΡŽ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра слуТат Π² качСствС ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСносС заряда ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты для каТдая строка пиксСлСй, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ напряТСниям, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· этой строки Π²ΠΎ врСмя считывания. ΠŸΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΈ Π² Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ области, ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля ΠΏΠΎ скорости видСосигнала ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΈ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ для этих ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ области.Π₯отя процСсс Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΡƒΠ±ΠΈΡ€Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ‚Π΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ эффСкты Π±Π΅Π· Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ сигнала, слСдуСт ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Π½Π΅ являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎ всСй ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ… изобраТСния CCD

Π’ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… прилоТСниях систСма Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, способная ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ высокоС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ это основноС Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅. НапримСр, Ссли ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° процСсса изучаСтся, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ видСосъСмки с ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°, способная ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ прСвосходноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π°, Ссли ΠΎΠ½ обСспСчиваСт Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ β€‹β€‹ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ скорости сканирования, ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ совсСм Π½Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ высокой частотС ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ².ΠŸΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ сканированиСм Π½Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ высокоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ скорости Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ, трСбуСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½Π° сСкунда Π½Π° ΠΊΠ°Π΄Ρ€ для большого массива пиксСлСй, Π² зависимости ΠΎΡ‚ скорости ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ элСктроники. Если ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ сигнала достаточно высока, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя экспозиции (Π½Π° порядка 10 миллисСкунд), использованиС Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ подмассива Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 10 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду Π½Π° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° Ρƒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с элСктромСханичСским ставни.Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая частота ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с построчной ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ, Π½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Талюзи ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокими скоростями ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ. ПослСднСС ΠΏΠΎΠΊΠΎΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ этой конструкции ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π—Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ.

ΠŸΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ CCD систСм Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ связано с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСля ΠΈ постоянно ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ благодаря тСхнологичСскиС ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ пиксСли ΠŸΠ—Π‘ всС мСньшС ΠΈ мСньшС ΠΏΡ€ΠΈ сохранСнии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… эксплуатационных характСристик Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π·Π΅Ρ€Π½Π° ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ (ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 10 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²), пиксСли ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD Π² биологичСской микроскопии мСньшС ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ ΠΈ обСспСчиваСт Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² сочСтании с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°ΠΌΠΈ с большим ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ΅Ρ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ диски ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большого радиуса (Π­ΠΉΡ€ΠΈ) Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ уровня с построчным пСрСносом Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ доступны доступны с пиксСлями мСньшС 5 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… подходящими для получСния ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π°ΠΆΠ΅ с ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°ΠΌΠΈ с ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° элСмСнта Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ оптичСскому Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ β€” Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π΅ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ссли Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ оптичСской систСмы.

ΠšΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΉ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ΠΊΠΈ Найквиста ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для опрСдСлСния Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° пиксСля Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ возмоТности ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ микроскопа. Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Найквиста ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наимСньший радиус Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диска, создаваСмый оптичСской систСмой Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ двумя пиксСлями Π² массивС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ оптичСскоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΈΠ·Π±Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ налоТСния спСктров.Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°, рассмотрим ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ пиксСлСй 6,8 x 6,8 ΠΌΠΊΠΌ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² с числовой Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ 100x, 1,3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠŸΡΡ‚Π½ΠΎ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ 26 ΠΌΠΊΠΌ (радиус) Π² плоскости Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π‘ этим Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ-ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. комбинация, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ радиус Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диска ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 4-ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ (26 / 6,8 = 3,8 пиксСля) Π½Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большС ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ критСрия Найквиста. На этой частотС дискрСтизации имССтся достаточный запас, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΉ Найквиста ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ устраиваСт Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ 2 x 2 пиксСля.

ΠšΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Π°Ρ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° изобраТСния

Π”Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ( QE ) являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ с ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ области устройства для высвобоТдСния заряда ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ·Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ. ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ прСдставляСт ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ·ΠΎΡ€Π° ΠŸΠ—Π‘ Π² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², ΠΈ поэтому являСтся основным ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ минимально ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ сигнала для систСмы ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ съСмкС ΠΏΡ€ΠΈ слабом освСщСнии.БСсплатно гСнСрируСтся, Ссли Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ достигаСт ΠΎΠ±Π΅Π΄Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ Ссли ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π±Π΅Π· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ взаимодСйствия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° с Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ зависит ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚ энСргии Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, ΠΈ прямо относится ΠΊ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρƒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° . НСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅ΠΉ подсвСткой ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΈ эффСктивныС, Π½ΠΈ Ρƒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π΅Ρ‚ 100-ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности Π½Π° любой Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² флуорСсцСнтной микроскопии, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π² ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 400-1100 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², с пиковая Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 550-800 Π½ΠΌ. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ ЗначСния QE ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ всСго ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 40-50 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½ΠΎΠ²Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ 80-ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ эффСктивности. Рисунок 10 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ряда популярных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅, ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ функция Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта.Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ, относятся ΠΊ Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ мСТстрочного пСрСноса ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ мСТстрочная маска сильно ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ области, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ старыС вСрсии ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ значСния QE. Π‘ появлСниСм Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ повСрхностных ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ большС ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ области ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ мСТстрочный Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ эффСктивны, ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ значСния ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСктивности 60-70 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ².

Рисунок 9 β€” ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСноса элСктрона с Π±ΠΈΠ½Π½ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ 2 x 2 пиксСлСй

Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ сСнсора ΠΈ квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Ρ‹ Π² ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ, Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ ΠΈ Π±Π»ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ инфракрасный Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стратСгии проСктирования Π² Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ….ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ синиС ΠΈ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… конструкциях ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ оксид индия-ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°, для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅. Π•Ρ‰Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокиС значСния QE ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ спСциализированных ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ‚ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ сконструированы Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΄ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ освСщСниС с Ρ‚Ρ‹Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ стороны, избСгая повСрхностного элСктрода структура Ρ†Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ это стало Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ, большая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ крСмния ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ° удаляСтся Ρ‚Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΈ хотя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ΅Π΅ΡΡ устройство Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠΉ, квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 90 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнуты Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ порядкС.

ΠœΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ повСрхности ΠΈ ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹. для получСния Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… прСимущСств ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ прорСТивания ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт нанСсСниС спСциализированных ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π΅Ρ‚Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠΉ. ИзмСнСно ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΌ инфракрасном Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅. Π§ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°ΠΌ Π²ΠΎΠ»Π½ Π²Π½Π΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅ΠΉ подсвСткой ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигаСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΎΠ² с ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π½Π° Π»ΠΈΡ†ΠΎ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.Π›ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€ для этой Ρ†Π΅Π»ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ для поглощСния энСргия Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ области ΠΈ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ свСта Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π’ качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° этого стратСгии, Ссли ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„Π»ΡƒΠΎΡ€ΠΎΡ„ΠΎΡ€ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ свСт ΠΏΡ€ΠΈ 300 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² (Π³Π΄Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ любой ΠŸΠ—Π‘ минимальна), ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° повСрхности Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π°Π΅Ρ‚ эффСктивно ΠΏΡ€ΠΈ 300 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… ΠΈ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ 560 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ…, Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.

ДинамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½, ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ максимальноС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСнсивности сигнала, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ количСствСнно Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠΌ.ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ указываСтся числСнно Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ CCD. ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Смкости пиксСля ( FWC ) ΠΊ ΡˆΡƒΠΌ чтСния, с обоснованиСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ прСдставляСт ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ состояниС, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΡΡ€ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сцСны колСблСтся ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ находятся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ насыщСнности пиксСлСй, Π² области, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ практичСски Π½Π΅ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡˆΡƒΠΌΠ΅. ДинамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° опрСдСляСт максимальноС количСство Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ шаги уровня сСрого, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для согласования разрядности Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ прСобразоватСля с динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ большС ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹ сСрого шаги ΠΏΠΎ возмоТности.НапримСр, ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° с FWC Π½Π° ​​16000 элСктронов ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ считывания 10 элСктронов, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ 1600, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ 10-11-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅. Аналого-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 10 ΠΈ 11 способны Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ 1024 ΠΈ 2048 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого соотвСтствСнно. Как ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Π±ΠΈΡ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… состояний, количСство шаги интСнсивности, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ процСссором (АЦП) ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρƒ) ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ 2 Π² ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ спСцификации Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρ‹.Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, 8, 10, 12 ΠΈ 14 Π±ΠΈΡ‚ процСссоры ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ максимум 256, 1024, 4096 ΠΈΠ»ΠΈ 16384 сСрого ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Смкости скваТины ΠΊ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΡŽ ΡˆΡƒΠΌ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ являСтся рСалистичной ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π΅Π½ для сравнСния Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ². На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ мСньшС, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ ΠŸΠ—Π‘ становится Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΌ достигнута Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ скваТины ΠΈ ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ сигнала Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΡˆΡƒΠΌΡƒ чтСния Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ»Π΅ΠΌΠΎ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ практичСски бСсполСзно для количСствСнной Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ.ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π΅ эквивалСнтСн максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, хотя ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ являСтся функция ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ мощности скваТины. Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ статистичСский ΡˆΡƒΠΌ, связанный с с максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ сигналом, ΠΈΠ»ΠΈ FWC, являСтся ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΌ ΠΈΠ· FWC Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΈΠ»ΠΈ 126 элСктронов, для ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° 16000-элСктронного FWC. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, максимальноС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° ΡˆΡƒΠΌ (16000/126), ΠΈΠ»ΠΈ 126, ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ ΠΈΠ· сам сигнал.Π€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ прСдставляСт собой ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ собствСнный ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΡˆΡƒΠΌΠ°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ рассСянного свСта ΠΈ элСктронного (систСмного) ΡˆΡƒΠΌΠ° ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ максимальноС ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅, Π΄ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ΅ 126, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ эти источники ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ FWC, добавляя ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρƒ это Π½Π΅ сигнал для ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Ρ†Π΅Π².

Π₯отя ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ оснащаСт ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 4000, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ АЦП (4096 шагов ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ), ΠΏΡ€ΠΈ рассмотрСнии соотвСтствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ сСнсора ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ процСссор.Для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½ΠΎΠ²Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… ΠŸΠ—Π‘-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с построчным пСрСносом ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ, динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ опрСдСляСтся ΠΈΠ· Π¨ΡƒΠΌ FWC ΠΈ чтСния составляСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 2000, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ трСбуСтся 12-битная ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ°. Однако ряд соврСмСнных Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ΠΎΠ² Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ†ΠΈΡŽ для установки усилСния Π½Π° 0,5x, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ 12-Π±ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π­Ρ‚Π° стратСгия ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ пиксСли ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° большС элСктронов. Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ рСгистра, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π² Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π±ΠΈΠ½ΠΈΠ½Π³Π° 2 x 2 (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π² флуорСсцСнтной микроскопии), 12 Π±ΠΈΡ‚ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ изобраТСния высокого качСства.

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ°Ρ…, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… элСктронным усилСниСм ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΡƒΡŽ Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Ρƒ процСссора, ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ β€” Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· пиксСля полная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΠ½ΠΊΠΈ ΠΈ ΡˆΡƒΠΌ чтСния ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ систСмы, оснащСнныС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ элСктроникой, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ трСбуСтся Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°.Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ систСмС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ 1x элСктронном установка усилСния ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΌΡƒ количСству Π½Π΅ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… процСссоров ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΠΈ сСрой ΡˆΠΊΠ°Π»Ρ‹. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт усилСния 2-4x, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ для ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ, ΠΈ хотя эта ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ усиливаСт сигнал, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ разрядности АЦП, ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡˆΡƒΠΌ ΠΎΡ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ количСство элСктронов, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΡƒΡŽ ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½ΡŒΠΊΡƒ уровня сСрого, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² высокой Π±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π΅ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… CCD ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ поставлСна ​​под сомнСниС Π² Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„Π°ΠΊΡ‚Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ устройства отобраТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 8-Π±ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ, обСспСчивая 256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого, ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ носитСли, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ чСловСчСский Π³Π»Π°Π· ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 5-7 Π±ΠΈΡ‚ дискриминация.НСсмотря Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ трСбования, высокиС ΠΏΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с большим динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ всСгда Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹, ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ для ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, особСнно ΠΏΡ€ΠΈ флуорСсцСнции. микроскопия. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ логомСтричСских ΠΈΠ»ΠΈ кинСтичСских Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² количСствСнныС исслСдования, большСС количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого позволяСт свСту интСнсивности, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ нСсколько ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° мноТСство шагов уровня сСрого, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ матСматичСских манипуляций Π±Π΅Π· дСградация ΠΈΠ·-Π·Π° ошибок округлСния.

Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ прСимущСство высокоразрядных систСм Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ рСализуСтся, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния выбираСтся для отобраТСния, Π° ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ интСрСс ΠΎΡ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° изобраТСния. К ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ прСдставлСниС ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, исходный количСство ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°Π½ΡΡ‚ΡŒ всС 256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ 8-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ. Π§Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ битовая Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‚Π΅ΠΌ мСньшС ΡΠΊΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ, соотвСтствСнно, мСньшая дСградация изобраТСния. Как НапримСр, Ссли выбранная ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ изобраТСния Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 5 ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ внутрисцСновый динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, это Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 200 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ сСрого 4096 распознаСтся 12-Π±ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ процСссором, Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 12 шагов с 8-битная (256 ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ) систСма.ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π½Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€Π΅ с 256 уровнями ΠΈΠ»ΠΈ распСчатано, 12-уровнСвая ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ°, развСрнутая Π΄ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π³Π»ΡΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±Π»ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ступСни яркости, Π° Π½Π΅ ΠΏΠ»Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния Π½Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅

Π₯отя ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘ ΠΏΠΎ своСй ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΊ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Ρƒ, Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… стратСгии ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для получСния Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ CCD систСмы, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π»Π΅Ρ‚ΡŒ внСшний Π²ΠΈΠ΄ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² Π² микроскоп. Π Π°Π½Π΅Π΅ возникшиС тСхничСскиС трудности ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚ΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ изобраТСния большС Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠΎΠΉ, Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ количСства ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сущСствСнным.МногиС прилоТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ флуорСсцСнтная микроскопия, исслСдованиС ΠΎΠΊΡ€Π°ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ гистологии ΠΈ ΠΏΠ°Ρ‚ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ срСзы Ρ‚ΠΊΠ°Π½Π΅ΠΉ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ наблюдСния Π·Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°ΠΌΠΈ с ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΊΠ°ΠΌΠΈ с использованиСм ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ свСтлого поля ΠΈΠ»ΠΈ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ контраста ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ваТнСйший ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ изобраТСния. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ CCD Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½ красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ впослСдствии ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π² составноС Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ для достиТСния Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ дискриминации, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стороны ΠΈ слабыС мСста, ΠΈ всС Π½Π°Π»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ ограничСния, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ динамичСского Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡˆΡƒΠΌ Π² Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ.Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ распространСнный ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ массив пиксСлСй ΠŸΠ—Π‘ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ маской красный, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий ( RGB ) ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹, располоТСнныС Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ порядкС, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ это ΠΌΠΎΠ·Π°ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ·ΠΎΡ€ Bayer . Π’ качСствС Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρ‹, с Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½, ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠΉ ΠΈ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ (RGB) ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈ ΠΈΡ… Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ ΠŸΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ прСдставляСт собой ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² , Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°. для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ изобраТСния для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ освСщСния ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ·ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

Рисунок 10 β€” Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠŸΠ—Π‘ для Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… исслСдований

Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² для Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΉ микроскопии. Массив Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² состоит ΠΈΠ· красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΈ синиС ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π·Ρ‹, нанСсСнныС Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ пиксСли Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ шаблон. ΠœΠΎΠ·Π°ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ Π‘Π°ΠΉΠ΅Ρ€Π° распрСдСляСт Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΠΈΠΊΡΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ сСнсорныС Π±Π»ΠΎΠΊΠΈ, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ красный, ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ синий ΠΈ Π΄Π²Π° Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹. Π—Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ Π² схСмС распрСдСлСния для Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π³ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π·Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ° ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π΅ срСди Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏ ΠΏΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ пиксСля лишь Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΡ…ΡƒΠ΄ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.Π’ чСловСчСская Π·Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ систСма ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ пространствСнныС Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΈΠ· яркости ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… сигналов, ΠΈ эта информация сохраняСтся Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСль нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π°. Π’ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ изобраТСния Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт сочСтаниС Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ³ΠΎ пространствСнного Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ с ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ конструкции высокого Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.

Π£Π½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π° счСт нСбольшого смСщСния ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ изобраТСниями, снятыми Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ интСрполяция ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ (ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄, извСстный ΠΊΠ°ΠΊ смСщСниС пиксСлСй ), хотя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ изобраТСния Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ замСдляСтся ΠΈΠ·-Π·Π° этого процСсса.Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊ ΠΌΠ°ΡΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… пиксСлСй β€” быстроС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ массива Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ»ΠΈΠ½Π· Π² ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ ΡƒΠ·ΠΎΡ€Π΅ нСпосрСдствСнно Π½Π°Π΄ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎ врСмя сбора Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². НаконСц, Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ прСдставлСнный тСхнология ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΠ΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ фотоэлСктронных ямы Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π½Π° разная Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½Π° различСния Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сохраняСтся Π² этих стратСгиях, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль прСдоставляСт ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎ красном, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠΌ ΠΈ синСм Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π΅.

ВрСхчиповая цвСтная ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° сочСтаСт высокоС пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ с быстроС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ для быстрого ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠ²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄.Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ для прямой сигнал Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠŸΠ—Π‘, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ красный Ρ†Π²Π΅Ρ‚, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ изобраТСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ скорости. Однако, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ свСта, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° каТдая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° сущСствСнно ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π°, ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ тусклСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ сопоставимой экспозиции. К Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС для увСличСния Π΅Π³ΠΎ яркости, Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ сигнал / ΡˆΡƒΠΌ страдаСт, Π° изобраТСния Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡˆΡƒΠΌ.ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, достигаСмоС Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Ρ‡ΠΈΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠŸΠ—Π‘-сСнсоров, Ссли каТдая ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° смСщСна Π½Π° количСство субпиксСлСй ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ красный, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ синий изобраТСния ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹, ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ обСспСчСниС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ для создания ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. Много микроскопия ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Π΅ прилоТСния, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… пространствСнных ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΠΈΠ³Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚ использования ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ с Ρ‚Ρ€ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ систСмы.

Π¦Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π°ΠΌΠΈ, оснащСны ΠΌΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ колСсом Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ ТидкокристалличСским пСрСстраиваСмым Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ ( LCTF ) для ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ экспонирования красного, Π·Π΅Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ синСго ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² изобраТСния Π½Π° одиночная ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°.ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… красных, Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ…, ΠΈ Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ сохраняСтся ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ пространствСнноС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡ΠΈΠΏΠ°, ΠΈ рСгистрация изобраТСния выполняСтся автоматичСски. ΠŸΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°Π΄Ρ€Π° подряд Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»ΡΡŽΡ‚ процСсс получСния изобраТСния ΠΈ дисплСй, ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ баланс часто Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π· для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ². Π₯отя этот Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° с высокой частотой ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², использованиС Π±Ρ‹ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ТидкокристалличСскиС пСрСстраиваСмыС Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Ρ‹ для R-G-B сСквСнированиС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ сущСствСнно ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹.Π’ поляризационная Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ LCTF Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ поляризации, ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π° Π΄Π²ΡƒΠ»ΡƒΡ‡Π΅ΠΏΡ€Π΅Π»ΠΎΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ², рассматриваСмых Π² поляризованном свСтС.

Π Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ CMOS ΠΈ CCD ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ CMOS-сСнсоры ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π΅Π΅ для ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ машинного зрСния

ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ всС Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ CMOS-сСнсоры для ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°-Ρ‚ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ возмоТностСй Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈΡ… CCD-сСнсоров.Благодаря своСй Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π°Π±Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΈ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ возмоТностям CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ быстро становятся ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ машинного зрСния.

Π’ Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘ ΠΈ КМОП?

CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ β€” это Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ устройство. CMOS ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Β«ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ мСталлооксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΒ». CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля Π² напряТСниС Π½Π° участкС пиксСля. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ сигнал ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΠΏΠ»Π΅ΠΊΡΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠΎ строкам ΠΈ столбцам Π½Π° нСсколько встроСнных Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎ-Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ.КМОП-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΈΠ·ΠΊΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ высокий фиксированный ΡˆΡƒΠΌ.

ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ β€” это «устройство с заряТСнной связью». Как ΠΈ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ CMOS, ΠΎΠ½ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ свСт Π² элСктроны. Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° CMOS, это Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ устройство. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ Ρ‡ΠΈΠΏ, содСрТащий мноТСство ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… участков. Π‘ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ устройством, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал Π½Π΅ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ прСобразуСтся Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ сигнал Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ. НапряТСниС считываСтся с ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ сайта для восстановлСния изобраТСния.

Π’ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠ»Π³ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° Π±Ρ‹Π»Π° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ΠΉ для получСния высококачСствСнных ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ°.Но Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ CCD Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈ Π² производствС, поэтому ΠΎΠ½ΠΈ часто ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅Π½Ρƒ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‚ большС энСргии, Ρ‡Π΅ΠΌ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ CMOS, ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π² сотни Ρ€Π°Π· большС. К ΡΡ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ, тСхнология CMOS-сСнсоров достигла Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° быстро приблиТаСтся ΠΊ качСству ΠΈ возмоТностям Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ CCD ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ†Π΅Π½Π΅, мСньшСм Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΈ энСргопотрСблСнии.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ CMOS

Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ подходят для машинного зрСния

Π‘ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Π² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ… благодаря растущим возмоТностям Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° CMOS.Обладая Π½Π΅Π²ΠΈΠ΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ, Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ слабом освСщСнии, инновациями Π² области пиксСлСй ΠΈ опциями массива Ρ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² RGB-NIR, КМОП-сСнсоры Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ Π² производствС ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ для Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ…, мСдицинских ΠΈ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Π΅ прилоТСния.

ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

CMOS ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ², Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΈΡ… Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈ Π½Π° ΠŸΠ—Π‘. Π­Ρ‚ΠΎ связано с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ считываниС пиксСлСй ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ быстрСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ заряда ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹. Π­Ρ‚Π° функция Π²Π°ΠΆΠ½Π° для систСм машинного зрСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ часто ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ для Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Бпособ рСагирования сСнсоров CMOS ΠΈ CCD Π½Π° инфракрасныС Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π°ΠΆΠ΅Π½ для систСм машинного зрСния. КМОП-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΊ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°ΠΌ Π²ΠΎΠ»Π½ ИК-излучСния, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ КМОП-микросхСм ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ использовали это прСимущСство для Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° инфракрасного свСта ΠΈ прСдоставлСния Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… возмоТностСй Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ для распознавания ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Π˜Π½Π½ΠΎΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅Π΅ КМОП-сСнсоров

Canon Π»ΠΈΠ΄ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚, прСдлагая ΠΎΠ΄Π½ΠΈ ΠΈΠ· самых интСрСсных ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΉ Π² области сСнсоров CMOS Π½Π° пиксСльном ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅.НапримСр, CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Canon 2U250MRXS отличаСтся бСспрСцСдСнтным Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 250 МП, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΡƒΠ»Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΠΈ Π² 125 Ρ€Π°Π· большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ Full HD. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π° APS-H ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ располоТСниС пиксСлСй Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 1,5 x 1,5 ΠΌΠΊΠΌ, обСспСчивая свСрхвысокоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ конструкции для использования Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ спСктрС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Компания Canon, Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ попавшая Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Ρ‹Π½ΠΎΠΊ, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ нСсколько Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… CMOS-сСнсоров. Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ Π½ΠΈΡ… CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ 35MMFHDXS_A с ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСлСй 19 ΠΌΠΊΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠΌ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈ позволяСт ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ считываСмого изобраТСния ΠΈ частоту ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ².CMOS-сСнсор Canon 120MXS обСспСчиваСт свСрхвысокоС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 120 МП Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΌ корпусС Π·Π° счСт Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ количСства пиксСлСй, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π΅Ρ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ чСловСчСского Π³Π»Π°Π·Π°. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΅ΡΡ‚ΡŒ CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Canon 3U5MGXSBA Global Shutter с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 5 МП, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ обСспСчиваСт быстрый Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚ изобраТСния Π±Π΅Π· искаТСний Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ 2/3 дюйма, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ энСргопотрСблСниС ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Доступны Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ пиксСлСй

RGB-NIR (Π±Π»ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ инфракрасный). Canon Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ»Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Π·Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ² Π½Π° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ΅ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ NIR, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°ΠΌ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Β«Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒΒ» Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ спСктра ΠΈ позволяСт систСмам машинного зрСния ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ изобраТСния Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅.

Π‘ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ инновациями, ΠΊΠ°ΠΊ Canon, Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ CMOS станут ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ машинного зрСния. Π Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ прилоТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ систСмы ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŽ, Π²ΠΎΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌΡ‹ машинного обучСния ΠΈ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ благодаря растущим возмоТностям Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° CMOS, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ стоимости.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎ возмоТностях CMOS-сСнсоров Canon для вашСго прилоТСния, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ΡΡŒ ΠΊ экспСрту ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² Phase 1 Technology.БпроситС ΠΎΠ± ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ возмоТности CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² Canon.

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния CCD ΠΈΠ»ΠΈ CMOS Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅?

Π¦ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ стали Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ распространСнными, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ†Π΅Π½Ρ‹ снизились. Одним ΠΈΠ· Π΄Ρ€Π°ΠΉΠ²Π΅Ρ€ΠΎΠ² падСния Ρ†Π΅Π½ стало Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ КМОП-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² изобраТСния. КМОП-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ дСшСвлС Π² производствС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ.

Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ изобраТСния CCD (устройство с зарядовой связью) ΠΈ CMOS (ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-оксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ) Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ β€” ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ свСт Π² элСктроны .Если Π²Ρ‹ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡŽ Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ солнСчныС элСмСнты, Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡŽ, которая ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для прСобразования. Один ΠΈΠ· ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… способов ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ сСбС Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ (ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅), β€” это ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ сСбС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ массив ΠΈΠ· тысяч ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊΡ€ΠΎΡˆΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… солнСчных элСмСнтов, ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ свСт ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ нСбольшой части ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² элСктроны. И устройства CCD, ΠΈ CMOS Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ эту Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ с использованиСм Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ шагом являСтся считываниС значСния (Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд) ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ячСйки изобраТСния.Π’ устройствС CCD заряд фактичСски пСрСносится Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ‡ΠΈΠΏ ΠΈ считываСтся Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΡƒΠ³Π»Ρƒ массива. Аналого-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ устройств CMOS Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС Π΅ΡΡ‚ΡŒ нСсколько транзисторов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ заряд с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠŸΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ CMOS являСтся Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π³ΠΈΠ±ΠΊΠΈΠΌ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π½ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ особый производствСнный процСсс, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ заряд Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· кристалл Π±Π΅Π· искаТСний.Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого процСсса ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокого качСства с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния точности воспроизвСдСния ΠΈ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. CMOS-Ρ‡ΠΈΠΏΡ‹, с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ производствСнныС процСссы для создания Ρ‡ΠΈΠΏΠ° β€” Ρ‚Π΅ ΠΆΠ΅ процСссы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для создания Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° микропроцСссоров. Из-Π·Π° производствСнных Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠŸΠ—Π‘- ΠΈ КМОП-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ наблюдались Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ различия.

  • ΠŸΠ—Π‘-сСнсоры, ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ высококачСствСнныС изобраТСния с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ°. КМОП-сСнсоры Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ восприимчивы ΠΊ ΡˆΡƒΠΌΠ°ΠΌ.
  • ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ пиксСль Π½Π° Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ΅ CMOS ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ нСсколько транзисторов, располоТСнных рядом с Π½ΠΈΠΌ, ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла CMOS ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Π½Π΄Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½ΠΈΠΆΠ΅. МногиС Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² Ρ‡ΠΈΠΏ, ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ Π² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄, Π° Π² транзисторы.
  • CMOS Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ потрСбляСт ΠΌΠ°Π»ΠΎ энСргии. Π’Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Π² CMOS Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ энСргопотрСблСниСм.
  • ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ процСсс, ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ энСргии. ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‚ Π² 100 Ρ€Π°Π· большС энСргии, Ρ‡Π΅ΠΌ эквивалСнтныС КМОП-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹.
  • КМОП-микросхСмы
  • ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ практичСски Π½Π° любой стандартной производствСнной Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ крСмния, поэтому ΠΎΠ½ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ Π½Π΅Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠŸΠ—Π‘.
  • ΠŸΠ—Π‘-сСнсоры производятся сСрийно Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, поэтому ΠΎΠ½ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Ρ€Π΅Π»Ρ‹Π΅. Они, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокоС качСство ΠΈ большС пиксСлСй.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡΡΡŒ Π½Π° этих различиях, Π²Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚Π΅ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ…, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΠΊΡƒΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° высококачСствСнных изобраТСниях с большим количСством пиксСлСй ΠΈ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. КМОП-сСнсоры Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ качСство, мСньшСС Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. КМОП-сСнсоры сСйчас ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стСпСни, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… прилоТСниях ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ‚Π° с устройствами Π½Π° ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅.КМОП-ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ дСшСвлС ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ врСмя Π°Π²Ρ‚ΠΎΠ½ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹.

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ см. По ссылкам Π½Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ страницС.

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ CCD?

A CCD ΠΈΠ»ΠΈ Устройство с зарядовой связью β€” это Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². Он Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ Π½Π° большоС количСство ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… областСй, извСстных ΠΊΠ°ΠΊ пиксСли, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для сборки изобраТСния ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ области.

ΠŸΠ—Π‘ β€” это ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΊΠ°Π½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π£Π€, Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ инфракрасного свСта.Они ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для спСктроскопии, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΊ свСту. Π­Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ эти Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ для Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ слабого рамановского сигнала. Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ позволяСт Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π² многоканальном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ вСсь спСктр ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ Π·Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌ.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ…, Π½ΠΎ ΠΈ Π² Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ…. ВСрсии, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠΉ спСктроскопии, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокий класс, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΈΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡˆΡƒΠΌΠΎΠ²Ρ‹Π΅ характСристики.ΠŸΠ—Π‘-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹

ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ, ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ массивами ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄Π΅ΠΉ, состоящими ΠΈΠ· тысяч ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π­Ρ‚ΠΈ элСмСнты извСстны ΠΊΠ°ΠΊ пиксСли. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ элСмСнт взаимодСйствуСт со свСтом ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ заряд. Π§Π΅ΠΌ ярчС свСт ΠΈ / ΠΈΠ»ΠΈ дольшС взаимодСйствиС, Ρ‚Π΅ΠΌ большС заряда рСгистрируСтся. Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ измСрСния ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ элСктроника снимаСт заряд с элСмСнтов, ΠΈ измСряСтся ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ заряда.

Π’ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΌ рамановском спСктромСтрС рамановский рассСянный свСт рассСиваСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ рассСянный свСт проСцируСтся Π½Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π½ΡƒΡŽ ось ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ ΠŸΠ—Π‘. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ свСт с Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ края спСктра -1 см. Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ элСмСнт Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ свСт ΠΈΠ· ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅. ПослСдний элСмСнт Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ свСт с высокого края спСктра -1 см.

ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹

Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ охлаТдСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡ†Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ спСктроскопии.ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ это дСлаСтся с использованиСм охлаТдСния ΠŸΠ΅Π»ΡŒΡ‚ΡŒΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ Π΄ΠΎ -90 β€” Β° C, ΠΈ ΠΊΡ€ΠΈΠΎΠ³Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ охлаТдСния ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠΌ Π°Π·ΠΎΡ‚ΠΎΠΌ. Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ рамановских систСм ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠŸΠ΅Π»ΡŒΡ‚ΡŒΠ΅, Π½ΠΎ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠΌ Π°Π·ΠΎΡ‚ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎ-ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅ΠΌΡƒ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ прСимущСства для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… спСциализированных ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Π’ΠΈΠΏΡ‹ сСнсоров Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ²: CCD ΠΈ CMOS

Π’ΠΈΠΏΡ‹ сСнсоров: CCD ΠΈ CMOS

CMOS ΠΈ CCD β€” Π΄Π²Π΅ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ распространСнныС Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ Π½Π° Ρ€Ρ‹Π½ΠΊΠ΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² изобраТСния.

ΠŸΠ—Π‘ (устройство с зарядовой связью) β€” это Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, основанныС Π½Π° массивС пассивных Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ заряд Π²ΠΎ врСмя экспозиции ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ заряд пСрСдаСтся Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ элСктронику, которая считываСт Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΈΡ… Π² напряТСния.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° прСдставляСт собой устройство с пассивными пиксСлями (Ρ‚.Π΅. Π±Π΅Π· элСктроники Π½Π° ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ пиксСлСй), квантовая ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высока: это прСимущСство Π² прилоТСниях, Π³Π΄Π΅ освСщСниС довольно слабоС.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ элСктроника ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π° для всСх пиксСлСй (ΠΈΠ»ΠΈ, ΠΏΠΎ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅, для пиксСлСй ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ столбца), ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнута высокая ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пиксСлСй. Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° заряда происходит довольно ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ частотС ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ <20 ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² Π² сСкунду), Π° тСхнология для Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² CCD нСстандартна, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… довольно Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ.

КМОП (ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ мСталлооксидный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ) β€” это Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, основанныС Π½Π° массивС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… пиксСлСй: элСктроника пиксСльного уровня (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ 3 ΠΈΠ»ΠΈ 4 транзистора) ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ заряд, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅, Π² Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС; Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ пиксСля Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ ΠΈ дискрСтизирован.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ пиксСлСй зависит ΠΎΡ‚ напряТСния (Π° Π½Π΅ ΠΎΡ‚ заряда), с CMOS-Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой частоты ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ² благодаря Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простой схСмС считывания ΠΈ возмоТности ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ (ROI), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ. НСдостатком этой схСмы считывания являСтся использованиС Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокого ΡˆΡƒΠΌΠ° ΠΈΠ·-Π·Π° транзисторов считывания Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ пиксСлС ΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ фиксированного структурного ΡˆΡƒΠΌΠ°: нСоднородности изобраТСния ΠΈΠ·-Π·Π° нСсоотвСтствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ схСмами пиксСлСй.

Π“Π»ΠΎΠ±Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΡΡ‚Π°Π²Π½ΠΈ (CMOS).

Π’ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ говорится ΠΎ способах Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° ΠΈ считывания изобраТСния с Π³Π»ΠΎΠ±Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ ΠΈ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΡΡ‚Π°Π²Π½ΡΠΌΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈ схСмС считывания Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΡΡ‚Π°Π²Π½ΠΈ врСмя экспозиции ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ для всСх пиксСлСй сСнсоров (см. Рисунок: Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±Ρ‹Ρ… полосок ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π° для всСх строк ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹), , Π½ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ экспонированиСм ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ строки ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ.

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, эта Π°Ρ€Ρ…ΠΈΡ‚Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° являСтся Β«ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉΒ»: считываниС происходит сразу послС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ экспонирования строки.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΡΡ‚Π°Π²Π½ΠΈ

Π­Ρ‚Π° схСма Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π΅ всС снимаСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, Π° скорСС Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сдвинуто Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ: это ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π² быстром ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ высокой частоты ΠΊΠ°Π΄Ρ€ΠΎΠ².

Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΡΡ‚Π°Π²Π½ΠΈ.

Напротив, врСмя экспозиции Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² global shutter начинаСтся ΠΈ заканчиваСтся Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя (см. Рисунок: Π² этом случаС всС красныС полосы Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Ρ‹). Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, информация, прСдоставляСмая ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ пиксСлСм, относится ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Ρƒ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ считываниС являСтся ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Π½ΠΎ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ΠΊΠ° напряТСния относится ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ для всСго массива. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° являСтся ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ для высокоскоростных ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° глобального Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°

.

alexxlab

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *