۲۵/۰۷/۳۱که څه هم په ۲۰۲۵ کال کې، د CMOS سینسرونه په ساینسي او مصرف کونکي عکس اخیستنې کې یو شان واکمن وو، خو دا تل داسې نه وه.
CCD د 'چارج-کوپلډ وسیلې' لپاره ولاړ دی، او CCD سینسرونه د ډیجیټل کیمرې اصلي سینسرونه وو، چې لومړی ځل په 1970 کې رامینځته شوي وو. CCD- او EMCCD پر بنسټ کیمرې عموما د څو کلونو دمخه پورې د ساینسي غوښتنلیکونو لپاره سپارښتنه کیدې. دواړه ټیکنالوژي نن ورځ هم ژوندي پاتې دي، که څه هم د دوی کارول ځانګړي شوي دي.
د CMOS سینسرونو د پرمختګ او پراختیا کچه مخ په زیاتیدو ده. د دې ټیکنالوژیو ترمنځ توپیر په عمده توګه په هغه طریقه کې دی چې دوی یې پروسس کوي او کشف شوي بریښنایی چارج لوستل کوي.
د سي سي ډي سینسر څه شی دی؟
د سي سي ډي سینسر د عکس سینسر یو ډول دی چې د رڼا د نیولو او په ډیجیټل سیګنالونو بدلولو لپاره کارول کیږي. دا د رڼا حساس پکسلونو لړۍ څخه جوړ دی چې فوټونونه راټولوي او په بریښنایی چارجونو بدلوي.
د CCD سینسر لوستل د CMOS څخه په دریو مهمو لارو توپیر لري:
● د لګښتونو لیږد: نیول شوي فوتو الیکټرونونه په الکتروسټاتیک ډول د سینسر له لارې پکسل څخه پکسل ته په ښکته برخه کې د لوستلو ساحې ته لیږدول کیږي.
● د لوستلو میکانیزم: د انلاګ څخه ډیجیټل کنورټرونو (ADCs) د یوې بشپړې قطار پرځای چې په موازي ډول کار کوي، CCDs یوازې یو یا دوه ADCs (یا ځینې وختونه ډیر) کاروي چې په ترتیب سره پکسلونه لوستل کیږي.
د کپاسیټر او امپلیفیر ځای پرځای کول: په هر پکسل کې د کپاسیټرونو او امپلیفیرونو پر ځای، هر ADC یو کپاسیټر او امپلیفیر لري.
د سي سي ډي سینسر څنګه کار کوي؟
دلته د CCD سینسر د عکس اخیستلو او پروسس کولو لپاره څنګه کار کوي:
شکل: د CCD سینسر لپاره د لوستلو پروسه
د خپل افشا کولو په پای کې، د CCD سینسرونه لومړی راټول شوي چارجونه د هر پکسل دننه د ماسک شوي ذخیره کولو ساحې ته لیږدوي (نه ښودل شوي). بیا، په یو وخت کې یو قطار، چارجونه د لوستلو راجستر ته لیږدول کیږي. په یو وخت کې یو کالم، د لوستلو راجستر دننه چارجونه لوستل کیږي.
1. د چارج تصفیه: د استملاک پیل کولو لپاره، چارج په ورته وخت کې د ټول سینسر (نړیوال شټر) څخه پاکیږي.
2. د چارج جمع کول: چارج د افشا کیدو په وخت کې راټولیږي.
3. د چارج ذخیره: د افشا کیدو په پای کې، راټول شوي چارجونه د هر پکسل دننه یوې نقاب شوې ساحې ته لیږدول کیږي (چې د انټر لاین لیږد CCD په نوم یادیږي)، چیرې چې دوی کولی شي د نوي کشف شوي فوټونونو شمیرلو پرته د لوستلو انتظار وکړي.
4. د راتلونکي چوکاټ څرګندونه: د کشف شوي چارجونو سره چې د پکسلونو په پټه شوې ساحه کې زیرمه شوي، د پکسلونو فعاله ساحه کولی شي د راتلونکي چوکاټ (اوورلیپ حالت) افشا کول پیل کړي.
5. پرله پسې لوستل: په یو وخت کې یو قطار، د بشپړ شوي چوکاټ د هر قطار څخه چارجونه د 'لوستلو راجستر' ته لیږدول کیږي.
6. وروستۍ لوستل: په یو وخت کې یو ستون، د هر پکسل څخه چارجونه په ADC کې د لوستلو لپاره د لوستلو نوډ ته لیږدول کیږي.
7. تکرار: دا پروسه تر هغه وخته پورې تکرار کیږي تر څو چې په ټولو پکسلونو کې کشف شوي چارجونه شمیرل کیږي.
دا خنډ چې د ټولو کشف شویو چارجونو له امله رامینځته کیږي چې د لوستلو ټکو یو کوچنی شمیر (کله ناکله یو) لخوا لوستل کیږي، د CMOS په پرتله د CCD سینسرونو د معلوماتو په جریان کې د سختو محدودیتونو لامل کیږي.
د سي سي ډي سینسرونو ګټې او زیانونه
| ګټې: | له بندڅخه |
| ټیټ تیاره جریان معمولا ~0.001 e⁻/p/s کله چې یخ شي. | محدود سرعت. عادي تروپټ ~20 میګاپکسله/سیکنډ — د CMOS په پرتله خورا ورو. |
| د پکسل پر بننګ چارجونه د لوستلو دمخه لنډیز کیږي، چې شور کموي. | د لوړ لوستلو شور 5-10 e⁻ د واحد ټکي ADC لوستلو له امله عام دی. |
| نړیوال شټر په انټر لاین/فریم-ټرانسفر CCDs کې ریښتینی نړیوال یا نږدې نړیوال شټر. | د پکسل لویې اندازې د کوچني کولو CMOS وړاندیزونو سره سمون نه خوري. |
| د لوړ انځور یوشانوالی، د کمیتي انځور اخیستنې لپاره غوره. | د لوړ بریښنا مصرف د چارج بدلون او لوستلو لپاره ډیرې بریښنا ته اړتیا لري. |
د سي سي ډي سینسر ګټې
● ټیټ تیاره جریان: په طبیعي ډول د ټیکنالوژۍ په توګه، د CCD سینسرونه ډیر ټیټ تیاره جریان لري، معمولا د 0.001 e-/p/s په ترتیب سره کله چې سړه شي.
● 'په پکسل' کې بن کول: کله چې بن کول کیږي، CCDs د لوستلو دمخه چارجونه اضافه کوي، نه وروسته، پدې معنی چې د لوستلو اضافي شور نه معرفي کیږي. تیاره جریان زیاتیږي، مګر لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، دا معمولا خورا ټیټ وي.
● ګلوبل شټر: 'انټر لاین' سي سي ډي سینسرونه د ریښتیني نړیوال شټر سره کار کوي. 'د چوکاټ لیږد' سي سي ډي سینسرونه د 'نیم نړیوال' شټر کاروي (د شکل 45 'ماسک شوی' سیمه وګورئ) - د فریم لیږد پروسه د پیل او پای افشا کولو لپاره په ریښتیا سره یوځای نه ده، مګر معمولا د 1-10 مایکرو ثانیو په ترتیب سره نیسي. ځینې سي سي ډي میخانیکي شټرینګ کاروي.
د سي سي ډي سینسرونو زیانونه
● محدود سرعت: په پکسلز کې په ثانیه کې د معلوماتو عادي جریان شاوخوا 20 میګاپکسل په ثانیه کې (MP/s) کیدی شي، چې د 5 fps په سرعت سره د 4 میګاپکسل عکس سره مساوي دی. دا د مساوي CMOS په پرتله شاوخوا 20 ځله ورو دی، او لږترلږه د لوړ سرعت CMOS په پرتله 100 ځله ورو دی.
● لوړ لوستل شوی شور: په CCDs کې د لوستلو شور لوړ دی، په لویه کچه د ADC(s) په لوړ سرعت چلولو ته اړتیا له امله چې د کارونې وړ کیمرې سرعت ترلاسه کړي. د لوړ پای CCD کیمرونو لپاره له 5 څخه تر 10 e- عام دی.
● لوی پکسلونه: د ډیری غوښتنلیکونو لپاره، کوچني پکسلونه ګټې وړاندې کوي. د CMOS عادي جوړښت د CCD په پرتله کوچني لږترلږه پکسل اندازې ته اجازه ورکوي.
● د لوړ بریښنا مصرف: د CCD سینسرونو چلولو لپاره د بریښنا اړتیاوې د CMOS په پرتله خورا لوړې دي.
په ساینسي انځورګرۍ کې د CCD سینسرونو غوښتنلیکونه
که څه هم د CMOS ټیکنالوژۍ شهرت ترلاسه کړی، د CCD سینسرونه لاهم په ځینو ساینسي امیجنگ غوښتنلیکونو کې غوره ګڼل کیږي چیرې چې د عکس کیفیت، حساسیت، او ثبات خورا مهم دي. د لږترلږه شور سره د ټیټ رڼا سیګنالونو نیولو لپاره د دوی غوره وړتیا دوی د دقیق غوښتنلیکونو لپاره مثالی کوي.
ستورپوهنه
د سي سي ډي سینسرونه په ستورپوهنیزو انځورونو کې خورا مهم دي ځکه چې دوی د لرې ستورو او کهکشانونو څخه د کم رڼا د نیولو وړتیا لري. دوی په پراخه کچه په دواړو څارونکو او پرمختللي شوقي ستورپوهنه کې د اوږدمهاله افشا کولو ستورپوهنې لپاره کارول کیږي، چې روښانه او مفصل انځورونه وړاندې کوي.
مایکروسکوپي او د ژوند علوم
په ژوند علومو کې، د CCD سینسرونه د کمزورو فلوروسینس سیګنالونو یا فرعي حجروي جوړښتونو د نیولو لپاره کارول کیږي. د دوی لوړ حساسیت او یووالي دوی د فلوروسینس مایکروسکوپي، ژوندیو حجرو امیجنگ، او ډیجیټل رنځپوهنې په څیر غوښتنلیکونو لپاره مناسب کوي. د دوی خطي رڼا غبرګون دقیق کمیتي تحلیل تضمینوي.
د سیمیکمډکټر تفتیش
د سي سي ډي سینسرونه د سیمیکمډکټر په تولید کې خورا مهم دي، په ځانګړې توګه د ویفر تفتیش لپاره. د دوی لوړ ریزولوشن او دوامداره عکس اخیستنې کیفیت په چپس کې د مایکرو پیمانه نیمګړتیاو پیژندلو لپاره اړین دي، د سیمیکمډکټر تولید کې اړین دقت ډاډمن کوي.
ایکس رې او ساینسي امیجنگ
د سي سي ډي سینسرونه د ایکس رې کشف سیسټمونو او نورو ځانګړو امیجنگ غوښتنلیکونو کې هم کارول کیږي. د دوی وړتیا چې د لوړ سیګنال او شور تناسب وساتي، په ځانګړې توګه کله چې یخ شي، د کریسټالوګرافي، موادو تحلیل، او غیر ویجاړونکي ازموینې په څیر ننګونکو شرایطو کې د روښانه امیجنگ لپاره خورا مهم دی.
ایا د سي سي ډي سینسرونه نن ورځ هم اړونده دي؟
د توسن H-694 او 674 سي سي ډي کیمره
د CMOS ټیکنالوژۍ د چټک پرمختګ سره سره، د CCD سینسرونه له زړو څخه لرې دي. دوی د الټرا ټیټ رڼا او لوړ دقیق عکس اخیستنې دندو کې غوره انتخاب پاتې کیږي، چیرې چې د دوی بې ساري عکس کیفیت او شور ځانګړتیاوې خورا مهم دي. د ژور فضا ستورپوهنې یا پرمختللي فلوروسینس مایکروسکوپي په څیر برخو کې، د CCD کیمرې ډیری وختونه د ډیری CMOS بدیلونو څخه غوره کار کوي.
د CCD سینسرونو د قوتونو او ضعفونو پوهیدل څیړونکو او انجینرانو سره مرسته کوي چې د دوی د ځانګړو اړتیاو لپاره سم ټیکنالوژي غوره کړي، د دوی په ساینسي یا صنعتي غوښتنلیکونو کې غوره فعالیت ډاډمن کړي.
پوښتنې او ځوابونه
کله باید د سي سي ډي سینسر غوره کړم؟
د CCD سینسرونه نن ورځ د لسو کلونو دمخه په پرتله خورا نادر دي، ځکه چې د CMOS ټیکنالوژي حتی د دوی ټیټ تیاره اوسني فعالیت باندې تجاوز پیل کوي. په هرصورت، تل به داسې غوښتنلیکونه وي چیرې چې د دوی د فعالیت ځانګړتیاو ترکیب - لکه د غوره عکس کیفیت، ټیټ شور، او لوړ حساسیت - ګټه چمتو کوي.
ولې ساینسي کیمرې د یخ شوي CCD سینسرونو څخه کار اخلي؟
یخ کول د عکس اخیستلو پرمهال د تودوخې شور کموي، د عکس وضاحت او حساسیت ښه کوي. دا په ځانګړي ډول د ټیټ رڼا او اوږدمهاله افشا کولو ساینسي عکس اخیستنې لپاره مهم دی، له همدې امله ډیری لوړ پایساینسي کیمرېد پاکو او دقیقو پایلو لپاره په سړو شویو CCDs تکیه وکړئ.
په CCD او EMCCD سینسرونو کې د اوورلیپ حالت څه شی دی، او دا څنګه د کیمرې فعالیت ښه کوي؟
د CCD او EMCCD سینسرونه معمولا د 'اوورلیپ حالت' وړتیا لري. د نړیوال شټر کیمرې لپاره، دا د راتلونکي چوکاټ د افشا کیدو پرمهال د مخکیني چوکاټ د لوستلو وړتیا ته اشاره کوي. دا د لوړ (نږدې 100٪) دندې دورې لامل کیږي، پدې معنی چې لږترلږه وخت ضایع کیږي نه چوکاټونه رڼا ته افشا کیږي، او له همدې امله د چوکاټ لوړ نرخونه.
یادونه: د اوورلیپ حالت د رولینګ شټر سینسرونو لپاره مختلف معنی لري.
که تاسو غواړئ د رولینګ شټرونو په اړه نور معلومات ترلاسه کړئ، مهرباني وکړئ کلیک وکړئ:
د رولینګ شټر کنټرول حالت څنګه کار کوي او څنګه یې وکاروئ
د ټوسن فوټونیکس شرکت، لمیټډ ټول حقونه خوندي دي. د حوالې ورکولو پرمهال، مهرباني وکړئ سرچینه ومنئ:www.tucsen.com
