Многосигнальные приборы с зарядовой связью в видеокамерах

Сегодня электротовары можно купить без проблем. В современных видеокамерах основной прибор, создающий видеосигналы - прибор с зарядовой связью, сокращенно ПЗС. В нем, как и в видиконе, для преобразования потока света от снимаемого сюжета в электрические сигналы используется внутренний фотоэффект. Как и в видиконе, создаваемые светом заряды накапливаются в течение кадра. Но в видиконе на единой мишени каждый участок накапливал заряд и разряжался независимо от других. Такая независимость обеспечивалась тем, что мишень имеет высокое сопротивление, и поэтому нет перетекания зарядов из одних участков мишени в другие. ПЗС же создается на кристалле кремния, проводимость которого относительно велика. На поверхности такого кристалла заряды, созданные в разных ее участках светом различной интенсивности, все перемещаются в общий для всей поверхности средний заряд, и создать сигналы изображения от отдельных участков невозможно. Чтобы размазывания электронных зарядов не произошло, ПЗС представляет собой большое количество крошечных фотодиодов: около миллиона на одном квадратном сантиметре поверхности. А обедненная зона, имеющаяся в каждом фотодиоде, изолирует их друг от друга. Поэтому накопленный каждым из них заряд соответствует освещенности данного фотодиода: чем на него больше попадает света, тем больше накопленный им заряд. Между фотодиодами на поверхности ПЗС находятся еще диоды, которые от света закрыты и поэтому не накапливают заряды. Но, подав на такие диоды определенные потенциалы, можно накопленный в фотодиоде заряд перевести в соседний диод. Повторяя этот процесс многократно, можно накопленные фотодиодами заряды вывести из ПЗС в усилитель. Так без посредства электронного луча в усилитель попадают заряды, созданные фототоками. ПЗС, как и другие полупроводниковые преобразователи - прибор безвакуумный. Такие приборы надежней вакуумных и имеют больший срок службы. Производство их исключительно сложно, но оно освоено и выпускаются ПЗС миллионами штук.
Чтобы с помощью видеокамеры снимать цветное кино, нужен многосигнальный ПЗС, позволяющий «помучить» и яркостный, и цветовые сигналы.
Переход от односигнального к многосигнальному ПЗС может быть сделан так же, как он был сделан для видикона, путем размещения перед ПЗС полосчатых оптических фильтров и выделения с помощью резонансных электрических фильтров сигналов отдельных цветов. Есть и другой путь. Чтобы переместить накопленный фотодиодом заряд в соседний диод, и еще в следующий и т. д. до тех пор, пока он не выйдет из ПЗС в усилитель, нужно подать на электроды определенное количество импульсов. Чтобы вывести из линейки диодов заряд 1, надо подать больше импульсов, чем для того, чтобы вывести заряды 2 или 3. Чем дальше от усилителя данный диод, тем больше импульсов надо подать, чтобы его заряд достиг усилителя. Так как заранее известно, где какой диод расположен, то заранее известно, что заряд, попавший в усилитель при таком-то импульсе, - это заряд от фотодиода под красным фильтром, при другом импульсе - под таким-то фильтром и т. д. Если в камере используются элементы цифровой техники, то такая обработка сигналов очень удобна.

Дата: Воскресенье, 25 Ноября 2018

САМОЕ ПОПУЛЯРНОЕ на Дрели.Орг:

Дальномеры лазерные   Нивелиры лазерные   Наборы инструментов для дома   Сварочные аппараты   Компрессоры воздушные