25/07/31Leha ka 2025, li-sensor tsa CMOS li laola monahano oa mahlale le oa bareki ka mokhoa o ts'oanang, ho ne ho se joalo kamehla.
CCD e emetse 'Charge-Coupled Device', 'me li-sensor tsa CCD e ne e le lisensara tsa pele tsa khamera tsa digital, tse qapiloeng ka lekhetlo la pele ka 1970. Likhamera tsa CCD- le EMCCD li ne li atisa ho khothaletsoa bakeng sa ts'ebeliso ea mahlale ho fihlela lilemong tse 'maloa tse fetileng. Litheknoloji ka bobeli li ntse li le teng le kajeno, leha ts'ebeliso ea tsona e se e le ntho e makatsang.
Sekhahla sa ntlafatso le nts'etsopele ea li-sensor tsa CMOS li ntse li eketseha. Phapang lipakeng tsa mahlale ana e itšetlehile haholo ka tsela eo li sebetsang ka eona le ho bala tefiso ea elektroniki e fumanoeng.
Sensor ea CCD ke Eng?
Sensor ea CCD ke mofuta oa sensor ea setšoantšo e sebelisetsoang ho hapa leseli le ho le fetola matšoao a dijithale. E na le letoto la lipikselse tse sa utloeng khanya tse bokellang li-photon ebe li li fetola litefello tsa motlakase.
Ho baloa ha sensor ea CCD ho fapana le CMOS ka litsela tse tharo tsa bohlokoa:
● Phetisetso ea Tefiso: Li-photoelectrons tse nkiloeng li tsamaisoa ka pixel-to-pixel ka mokhoa oa electrostatically ho pholletsa le sensor ho ea sebakeng sa ho bala ka tlase.
● Mokhoa oa ho Bala: Sebakeng sa mola o felletseng oa li-analogue ho li-converter tsa dijithale (ADCs) tse sebetsang ka ho tšoana, li-CCD li sebelisa ADC e le 'ngoe kapa tse peli feela (kapa ka linako tse ling ho feta) tse balang lipikselse ka tatellano.
Sebaka sa Capacitor le Amplifier: Sebakeng sa li-capacitor le amplifiers ho pixel ka 'ngoe, ADC ka 'ngoe e na le capacitor le amplifier e le' ngoe.
Sensor ea CCD e sebetsa Joang?
Mona ke kamoo sensor ea CCD e sebetsang kateng ho fumana le ho sebetsa setšoantšo:
Setšoantšo: Mokhoa oa ho bala bakeng sa kutlo ea CCD
Qetellong ea tlhahiso ea bona, li-sensor tsa CCD li ile tsa qala ho bokella litefiso ho ea sebakeng sa polokelo se koahetsoeng ka hare ho pixel e 'ngoe le e' ngoe (e sa bontšoang). Ebe, mola o le mong ka nako, litefiso li fetisetsoa bukeng ea ho bala. Kholomo e le 'ngoe ka nako, litefiso tse ka har'a rejisetara ea ho bala li baloa.
1. Ho Hlakola Tefiso: Ho qala ho reka, tefiso e hlakoloa ka nako e le 'ngoe ho tsoa ho sensor eohle (shutter ea lefats'e).
2. Kokello ea Tefiso: Tefiso e bokellana nakong ea ho pepeseha.
3. Chelete Storage: Qetellong ea ho pepeseha, litefiso tse bokelletsoeng li isoa sebakeng se sirelelitsoeng ka har'a pixel ka 'ngoe (e bitsoang CCD transline), moo li ka emelang ho bala ntle le hore li-photon tse ncha li baloe.
4. Ho pepeseha ha Frame e latelang: Ka litefello tse fumanoeng tse bolokiloeng sebakeng se koahetsoeng sa pixels, sebaka se sebetsang sa pixel se ka qala ho pepeseha ha foreimi e latelang (mokhoa oa ho kopana).
5. Sequential Readout: Mola o le mong ka nako, litefiso tse tsoang moleng o mong le o mong oa foreimi e phethiloeng li fetisetsoa ho 'regisetara ea ho bala'.
6. Ho Bala ho Qetela: Kholomo e le 'ngoe ka nako, litefiso tse tsoang ho pixel ka 'ngoe li kenngoa sebakeng sa ho bala bakeng sa ho bala ho ADC.
7. Pheta-pheto: Ts'ebetso ena e phetoa ho fihlela litefiso tse bonoeng ka lipikselse kaofela li baloa.
Sekhahla sena se bakoang ke liqoso tsohle tse fumanoeng li baloa ke palo e nyenyane (ka linako tse ling e le 'ngoe) ea lintlha tsa ho bala, e lebisa mefokolong e matla ea tlhahiso ea data ea li-CCD sensors ha e bapisoa le CMOS.
Melemo le Mathata a li-Sensors tsa CCD
| Melemo | Mebe |
| Lefifi le Lefifi le Tlase Ka tloaelo ~0.001 e⁻/p/s ha e pholisitsoe. | Lebelo le Lekanyelitsoeng Mokhoa oa ho fetisa ~ 20 MP/s - o lieha haholo ho feta CMOS. |
| Litefiso tsa On-Pixel Binning li akaretsoa pele li bala, li fokotsa lerata. | High Read Noise 5–10 e⁻ e tloaelehile ka lebaka la ho baloa ha ntlha e le 'ngoe ea ADC. |
| Global Shutter True ea lefatše kapa e haufi le lefatše ka har'a li-CCD tsa interline/frame-transfer. | Boholo ba Pixel bo Kholo bo ke ke ba lumellana le tlhahiso ea miniaturization ea CMOS. |
| Sebopeho se Phahameng sa Litšoantšo E ntle haholo bakeng sa litšoantšo tse ngata. | Tšebeliso e Phahameng ea Matla e Hloka matla a mangata bakeng sa ho fetola tefiso le ho bala. |
Melemo ea CCD Sensor
● Lefifi le Lefifi le Tlase: Ka tlhaho e le thekenoloji, li-sensor tsa CCD li na le hona joale tse lefifi tse tlase haholo, hangata ka tatellano ea 0.001 e-/p/s ha e pholile.
● 'On-pixel' Binning: Ha ba kenya kopo, li-CCD li eketsa litefiso pele li bala, eseng ka morao, ho bolelang hore ha ho lerata le eketsehileng la ho bala le hlahisoang. Lefifi le ntse le eketseha, empa joalo ka ha ho boletsoe ka holimo, hangata sena se tlase haholo.
● Global Shutter: Li-sensor tsa CCD tsa 'Interline' li sebetsa ka shutter ea 'nete ea lefats'e. Li-sensor tsa CCD tsa 'Frame Transfer' li sebelisa shutter ea 'half global' (sheba 'Masked' sebakeng sa Setšoantšo sa 45) - ts'ebetso ea phetisetso ea foreimi ho qala le ho felisa ho pepeseha ha se ka nako e le 'ngoe, empa hangata e nka tatellano ea 1-10 microseconds. Li-CCD tse ling li sebelisa mochini o koalang.
Mathata a li-Sensors tsa CCD
● Lebelo le Lekanyelitsoeng: Phallo e tloaelehileng ea data ka lipikselse ka motsotsoana e ka ba hoo e ka bang 20 Megapixels ka motsotsoana (MP/s), e lekanang le setšoantšo sa 4 MP ho 5 fps. Sena se haufi le 20x butle ho feta CMOS e lekanang, 'me bonyane 100x butle ho feta CMOS e lebelo le holimo.
● Lerata le Ballang Haholo: Lerata la ho bala ho CCDs le phahame, haholo-holo ka lebaka la tlhokahalo ea ho tsamaisa ADC (s) ka lebelo le phahameng ho finyella lebelo le ka sebelisoang la khamera. 5 ho 10 e- e tloaelehile bakeng sa lik'hamera tsa CCD tse phahameng.
● Lipikseli tse Khōloanyane: Bakeng sa lits'ebetso tse ngata, lipikselse tse nyane li fana ka melemo. Mehaho e tloaelehileng ea CMOS e lumella boholo ba pixel bo nyane ho feta CCD.
● Tšebeliso e Phahameng ea Matla: Litlhoko tsa matla bakeng sa ho tsamaisa li-sensor tsa CCD li phahame haholo ho feta CMOS.
Lisebelisoa tsa CCD Sensors ho Scientific Imaging
Leha thekenoloji ea CMOS e se e tumme, li-sensor tsa CCD li ntse li ratoa lits'ebetsong tse ling tsa litšoantšo tsa mahlale moo boleng ba setšoantšo, kutlo, le ho tsitsana ho leng bohlokoa. Bokhoni ba bona bo phahameng ba ho tšoara mats'oao a khanya e tlase ka lerata le fokolang bo etsa hore e be tse loketseng lits'ebetso tse nepahetseng.
Thuto ea linaleli
Li-sensor tsa CCD li bohlokoa haholo litšoantšong tsa linaleli ka lebaka la bokhoni ba tsona ba ho nka leseli le lerootho ho linaleli tse hole le lihlopha tsa linaleli. Li sebelisoa haholo libakeng tsa ho shebella le tsa bonohe ba linaleli tse tsoetseng pele bakeng sa bonohe ba linaleli ba nako e telele, bo fana ka litšoantšo tse hlakileng, tse hlakileng.
Microscopy le Life Sciences
Lisaenseng tsa bophelo, li-sensor tsa CCD li sebelisetsoa ho tšoara matšoao a fokolang a fluorescence kapa mekhoa e poteletseng ea liselefouno. Kutloelo-bohloko ea bona e phahameng le ho ts'oana ho etsa hore e be tse loketseng lits'ebetso tse kang fluorescence microscopy, live cell imaging, le pathology ea dijithale. Karabelo ea bona ea leseli le mela e netefatsa tlhahlobo e nepahetseng ea palo.
Tlhahlobo ea Semiconductor
Li-sensor tsa CCD li bohlokoa tlhahisong ea li-semiconductor, haholo bakeng sa tlhahlobo ea wafer. Qeto ea bona e phahameng le boleng bo sa fetoheng ba ho nahana li bohlokoa bakeng sa ho tseba liphoso tse nyane ho li-chips, ho netefatsa ho nepahala ho hlokahalang tlhahisong ea semiconductor.
X-ray le Scientific imaging
Li-sensor tsa CCD li boetse li sebelisoa lits'ebetsong tsa tlhahlobo ea X-ray le lits'ebetso tse ling tse ikhethileng tsa litšoantšo. Bokhoni ba bona ba ho boloka likarohano tse phahameng tsa mats'oao le lerata, haholo ha li pholisitsoe, li bohlokoa bakeng sa ho nka litšoantšo ka mokhoa o hlakileng maemong a thata a kang crystallography, tlhahlobo ea thepa le liteko tse sa senyeheng.
Na li-Sensors tsa CCD li ntse li sebetsa kajeno?
Khamera ea Tucsen H-694 & 674 CCD
Ho sa tsotellehe tsoelo-pele e potlakileng ea theknoloji ea CMOS, li-sensor tsa CCD ha li sa sebetsa. E lula e le khetho e ratoang mesebetsing ea litšoantšo tse bobebe tse tlase haholo le tse nepahetseng haholo, moo boleng ba bona ba setšoantšo bo ke keng ba lekanngoa le litšobotsi tsa lerata li bohlokoa haholo. Libakeng tse joalo ka bolepi ba linaleli ba sebaka se tebileng kapa microscopy e tsoetseng pele ea fluorescence, lik'hamera tsa CCD hangata li feta mekhoa e mengata ea CMOS.
Ho utloisisa matla le bofokoli ba li-sensor tsa CCD ho thusa bafuputsi le baenjiniere ho khetha theknoloji e nepahetseng bakeng sa litlhoko tsa bona tse khethehileng, ho netefatsa ts'ebetso e nepahetseng lits'ebetsong tsa bona tsa saense kapa tsa indasteri.
FAQs
Ke lokela ho khetha sensor ea CCD neng?
Li-sensor tsa CCD li fumaneha ka seoelo kajeno ho feta lilemo tse leshome tse fetileng, kaha theknoloji ea CMOS e qala ho kena-kenana le ts'ebetso ea bona e lefifi ea hona joale. Leha ho le joalo, ho tla lula ho na le lits'ebetso moo motsoako oa bona oa litšoaneleho tsa ts'ebetso - joalo ka boleng bo holimo ba setšoantšo, lerata le tlase le kutlo e phahameng - e fanang ka monyetla.
Ke hobane'ng ha lik'hamera tsa saense li sebelisa li-sensor tsa CCD tse pholileng?
Ho pholisa ho fokotsa lerata la mocheso nakong ea ho nka setšoantšo, ho ntlafatsa ho hlaka ha setšoantšo le kutloisiso. Sena ke sa bohlokoa ka ho khetheha bakeng sa litšoantšo tsa saense tse fokolang leseli le nako e telele, ke kahoo ba bangata ba phahamenglik'hamera tsa saenseitšetleha ka li-CCD tse pholileng bakeng sa liphetho tse hloekileng, tse nepahetseng haholoanyane.
Mokhoa oa ho kopana ke eng ho li-sensor tsa CCD le EMCCD, 'me o ntlafatsa ts'ebetso ea khamera joang?
Li-sensor tsa CCD le EMCCD hangata li khona ho "overlap mode". Bakeng sa lik'hamera tsa lefats'e tsa shutter, sena se bolela bokhoni ba ho bala foreimi e fetileng nakong ea ho pepeseha foreimi e latelang. Sena se lebisa mosebetsing o phahameng (haufi le 100%), ho bolelang hore nako e nyane e senngoa ntle le ho pepesa liforeimi, ka hona, litefiso tse holimo tsa liforeimi.
Tlhokomeliso: Mokhoa oa ho kopanya o na le moelelo o fapaneng oa li-sensor tsa shutter.
Haeba u batla ho ithuta haholoanyane ka li-rolling shutters, ka kopo tlanya:
Mokhoa oa ho laola oa rolling shutter o sebetsa joang le mokhoa oa ho o sebelisa
Tucsen Photonics Co., Ltd. Litokelo tsohle li sirelelitsoe. Ha u qotsa, ka kopo ela hloko mohloli:www.tucsen.com
