25/07/31Na dia tamin'ny taona 2025 aza, ny sensor CMOS dia manjaka amin'ny sary siantifika sy mpanjifa, tsy izany foana no nitranga.
Ny CCD dia mijoro ho an'ny 'Charge-Coupled Device', ary ny sensor CCD no fakantsary nomerika niomerika tany am-boalohany, novolavolaina voalohany tamin'ny 1970. Ny fakantsary mifototra amin'ny CCD sy EMCCD dia matetika no natolotra ho an'ny fampiharana siantifika hatramin'ny taona vitsivitsy lasa izay. Ireo teknolojia roa ireo dia mbola velona amin'izao fotoana izao, na dia nanjary niche aza ny fampiasana azy ireo.
Ny tahan'ny fanatsarana sy ny fivoaran'ny sensor CMOS dia mitombo hatrany. Ny fahasamihafana misy eo amin'ireo teknolojia ireo dia miankina amin'ny fomba fikarakarany sy ny famakiana ny fiampangana elektronika hita.
Inona no atao hoe sensor CCD?
Ny sensor CCD dia karazana sensor sary ampiasaina haka hazavana ary hanova azy ho famantarana nomerika. Izy io dia ahitana piksela saro-pady mazava izay manangona fotony ary mamadika azy ireo ho fiampangana elektrika.
Ny famakiana sensor CCD dia tsy mitovy amin'ny CMOS amin'ny fomba telo manan-danja:
● Famindrana vola: Ny photoelectron azo alaina dia afindra amin'ny fomba electrostatique amin'ny pixel-to-pixel manerana ny sensor mankany amin'ny faritra vakiana ao ambany.
● Mekanisma famakiana: Raha tokony ho andalana iray manontolo amin'ny mpanova dizitaly (ADC) miasa mifanitsy, ny CCD dia mampiasa ADC iray na roa fotsiny (na indraindray mihoatra) izay mamaky piksel misesy.
Fametrahana capacitor sy amplifier: ho solon'ny capacitor sy amplifier isaky ny piksel, ny ADC tsirairay dia manana capacitor sy amplifier iray.
Ahoana no fiasan'ny sensor CCD?
Ity ny fomba fiasan'ny sensor CCD mba hahazoana sy fanodinana sary:
Figure: Dingan'ny famakiana ho an'ny sensor CCD
Amin'ny fiafaran'ny fiparitahan'izy ireo, ny sensor CCD dia mamindra voalohany ny fiampangana ao anatin'ny faritra fitahirizana saron-tava ao anatin'ny piksel tsirairay (tsy aseho). Avy eo, andalana iray isaky ny mandeha, ny fiampangana dia afindra ao anaty rejisitra famakiana. Andry iray isaky ny mandeha dia vakiana ny fiampangana ao anatin'ny rejisitra famakiana.
1. Famafana fiampangana: Hanombohana ny fahazoana, dia esorina miaraka amin'ny sensor manontolo (fanidy eran-tany) ny fiampangana.
2. Charge Accumulation: Miangona ny fiampangana mandritra ny fampitana.
3. Charge Storage: Amin'ny fiafaran'ny fisehoana dia afindra any amin'ny faritra misaron-tava ao anatin'ny piksel tsirairay ny fiampangana voaangona (antsoina hoe CCD interline transfert), izay ahafahan'izy ireo miandry ny famakiana raha tsy voaisa ny sary vaovao hita.
4. Fampiharana ny Frame manaraka: Miaraka amin'ireo fiampangana hita voatahiry ao amin'ny faritra saron-tava amin'ny piksela, ny faritra mavitrika amin'ny piksela dia afaka manomboka mampiseho ny sary manaraka (mode mifanindry).
5. Famakiana misesy: Andalana iray isaky ny mandeha, ny fiampangana avy amin'ny andalana tsirairay amin'ny rafitra vita dia afindra ao anaty 'rejistra famakiana'.
6. Famakiana farany: Andry iray isaky ny mandeha, ny fiampangana avy amin'ny piksel tsirairay dia alefa ao amin'ny node famakiana hovakiana ao amin'ny ADC.
7. famerimberenana: Miverimberina ity dingana ity mandra-pisain'ny fiampangana hita amin'ny piksel rehetra.
Ity bottleneck ity nateraky ny fiampangana hita rehetra vakian'ny isa kely (indraindray iray) amin'ny teboka famakiana, dia mitarika ho amin'ny fetra henjana amin'ny fidirana angon-drakitra an'ny sensor CCD raha oharina amin'ny CMOS.
Ny tombony sy ny tsy fahampian'ny sensor CCD
| matihanina | maharatsy ny mifampiresaka |
| Ambany maizina ankehitriny Matetika ~0,001 e⁻/p/s rehefa mangatsiaka. | Hafainganam-pandeha voafetra Fampitaovana mahazatra ~ 20 MP/s — miadana kokoa noho ny CMOS. |
| Amin'ny Pixel Binning Charges dia fintinina alohan'ny famakiana, mampihena ny tabataba. | Ny feo avo lenta 5–10 e⁻ dia mahazatra noho ny famakiana ADC tokana. |
| Global Shutter Tena fanidiana eran-tany na akaiky maneran-tany amin'ny CCD interline/frame-transfer. | Ny haben'ny Pixel lehibe kokoa dia tsy afaka mifanandrify amin'ny tolotra CMOS miniaturization. |
| Fanamafisana sary avo lenta tsara ho an'ny fakan-tsary quantitative. | Ny fanjifana herinaratra avo dia mitaky hery bebe kokoa amin'ny fanovana ny famandrihana sy ny famakiana. |
Ny tombony amin'ny sensor CCD
● Aina maizina ambany: Amin'ny maha-teknolojia azy, ny sensor CCD dia matetika manana courant maizina ambany, matetika amin'ny filaharan'ny 0.001 e-/p/s rehefa mangatsiaka.
● Famaritana 'on-pixel': Rehefa mi-binning, ny CCD dia manampy fiampangana alohan'ny famakiana, fa tsy aorian'izany, midika izany fa tsy misy tabataba mamaky fanampiny. Mihabetsaka ny courant maizina, saingy araka ny voalaza etsy ambony dia ambany dia ambany izany.
● Global Shutter: Ny sensor CCD 'Interline' dia miasa miaraka amin'ny fanakatonana tena manerantany. 'Frame Transfer' CCD sensors dia mampiasa shutter 'antsasaky ny eran'izao tontolo izao (jereo ny faritra 'Masked' amin'ny sary 45) - tsy tena miaraka ny fizotry ny famindrana frame hanombohana sy hamarana ny famirapiratana, fa amin'ny ankapobeny dia maka 1-10 microseconds. Ny CCD sasany dia mampiasa fanakatonana mekanika.
Ny tsy fahampian'ny sensor CCD
● voafetra ny hafainganam-pandeha: mety ho eo amin'ny 20 Megapixel isan-tsegondra (MP/s), mitovy amin'ny sary 4 MP amin'ny 5 fps ny fandefasana angona mahazatra amin'ny piksel isan-tsegondra. Izany dia manodidina ny 20x miadana kokoa noho ny mitovy CMOS, ary farafahakeliny 100x miadana kokoa noho ny CMOS haingam-pandeha.
● Be feo be mamaky: Avo be ny tabataba mamaky ao amin'ny CCD, indrindra noho ny filàna ny ADC(s) amin'ny hafainganam-pandeha avo mba hahazoana ny hafainganam-pandehan'ny fakantsary azo ampiasaina. 5 hatramin'ny 10 e- dia mahazatra ho an'ny fakantsary CCD avo lenta.
● Pixel lehibe kokoa: Ho an'ny fampiharana maro, ny pixel kely kokoa dia manome tombony. Ny maritrano CMOS mahazatra dia mamela ny haben'ny pixel kely kokoa noho ny CCD.
● Fanjifana mahery vaika: Ny fepetra takian'ny herinaratra ho an'ny fampandehanana sensor CCD dia ambony lavitra noho ny CMOS.
Fampiharana ny sensor CCD amin'ny sary siantifika
Na dia nahazo laza aza ny teknolojia CMOS, dia mbola tian'ny sensor CCD amin'ny fampiharana sary siantifika sasany izay tena zava-dehibe ny kalitaon'ny sary, ny fahatsapana ary ny tsy fitoviana. Ny fahaizan'izy ireo ambony amin'ny fakana famantarana maivana miaraka amin'ny feo faran'izay kely dia mahatonga azy ireo ho tonga lafatra amin'ny fampiharana mazava tsara.
astronomia
Ny sensor CCD dia manakiana amin'ny sary astronomika noho ny fahaizany maka hazavana manjavozavo avy amin'ny kintana sy vahindanitra lavitra. Izy ireo dia ampiasaina betsaka amin'ny Observatoire sy ny astronomia amateur ho an'ny astrofotografia mibaribary lava, manome sary mazava sy amin'ny antsipiriany.
Microscopy sy Life Sciences
Ao amin'ny siansa momba ny fiainana, ny sensor CCD dia ampiasaina mba hisintonana ireo mari-pamantarana fluorescence malemy na rafitra finday. Ny fahatsapan-tenany sy ny fitovian'izy ireo dia mahatonga azy ireo ho tonga lafatra amin'ny fampiharana toy ny microscopy fluorescence, imaging cell live, ary pathology dizitaly. Miantoka ny famakafakana fatran'ny tena marina ny valin-kazavan'izy ireo.
Semiconductor Inspection
Ny sensor CCD dia tena ilaina amin'ny famokarana semiconductor, indrindra amin'ny fisafoana wafer. Ny fanapahan-kevitra avo lenta sy ny kalitaon'ny sary tsy miovaova dia tena ilaina amin'ny famantarana ny lesoka micro-scale amin'ny chips, miantoka ny fahamendrehana ilaina amin'ny famokarana semiconductor.
X-ray sy sary siantifika
Ny sensor CCD dia ampiasaina amin'ny rafitra fitiliana X-ray sy ny fampiharana sary manokana hafa. Ny fahafahan'izy ireo mitazona ny tahan'ny signal-to-noise, indrindra rehefa mangatsiaka, dia tena ilaina amin'ny sary mazava amin'ny toe-javatra sarotra toy ny crystallography, famakafakana fitaovana ary fitsapana tsy manimba.
Mbola misy dikany ve ny sensor CCD ankehitriny?
Tucsen H-694 & 674 CCD Camera
Na dia eo aza ny fivoaran'ny teknolojia CMOS haingana, ny sensor CCD dia tsy lany andro. Izy ireo dia mijanona ho safidy tiany indrindra amin'ny asa fanaovana sary maivana maivana sy avo lenta, izay tena zava-dehibe ny kalitaon'ny sary sy ny feo tsy manam-paharoa. Amin'ny sehatra toa ny astronomia lalina na ny microscopy fluorescence mandroso, ny fakan-tsary CCD dia matetika mihoatra ny safidy CMOS maro.
Ny fahatakarana ny tanjaka sy ny fahalemen'ny sensor CCD dia manampy ny mpikaroka sy ny injeniera hisafidy ny teknolojia mety amin'ny filany manokana, hiantohana ny fahombiazany amin'ny fampiharana ara-tsiansa na indostrialy.
FAQs
Rahoviana aho no tokony hisafidy sensor CCD?
Ny sensor CCD dia tsy fahita firy ankehitriny noho ny folo taona lasa izay, satria ny teknolojia CMOS dia manomboka manitsakitsaka ny zava-bitany amin'izao fotoana izao. Na izany aza, hisy foana ny fampiharana izay manome tombony ny fitambaran'ny toetra mampiavaka azy ireo—toy ny kalitaon'ny sary ambony, ny tabataba ambany, ary ny fahatsapana avo lenta.
Nahoana ny fakantsary siantifika no mampiasa sensor CCD mangatsiaka?
Ny fampangatsiahana dia mampihena ny tabataba mafana mandritra ny fakana sary, manatsara ny fahazavana sy ny fahatsapana. Tena zava-dehibe tokoa izany ho an'ny sary siantifika ambany hazavana sy mibaribary lava, ka izany no mahatonga ny ankamaroan'ny avo lentafakan-tsary siantifikamiantehitra amin'ny CCD mangatsiaka ho an'ny vokatra madio kokoa sy marina kokoa.
Inona no atao hoe fomba mifanindry amin'ny sensor CCD sy EMCCD, ary ahoana no hanatsarana ny fakan-tsary?
Ny sensor CCD sy EMCCD dia matetika mahavita 'mode overlap'. Ho an'ny fakan-tsary shutter eran-tany, izany dia manondro ny fahafahana mamaky ny sary teo aloha mandritra ny fampisehoana ny sary manaraka. Izany dia mitarika amin'ny tsingerin'ny adidy ambony (eo ho eo amin'ny 100%), midika izany fa ny fotoana kely indrindra dia lany amin'ny tsy fampidiran-dresaka amin'ny hazavana, ary noho izany dia avo kokoa ny tahan'ny frame.
Fanamarihana: Ny maodely mifanipaka dia manana dikany hafa ho an'ny fandrefesana fanakatonana mihodina.
Raha te-hahafantatra bebe kokoa momba ny rolling shutters ianao dia tsindrio azafady:
Ny fomba fiasan'ny Rolling Shutter Control sy ny fomba fampiasana azy
Tucsen Photonics Co., Ltd. Zo rehetra voatokana. Rehefa mitanisa dia ekeo ny loharano:www.tucsen.com
