Text je určen studentům Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně studujícím v navazujícím magisterském studijním programu „Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika“ oboru „Elektronika a sdělovací technika“, ale také všem zájemcům o tuto zajímavou a nesmírně rychle se vyvíjející oblast moderní techniky. Obsah skripta odpovídá struktuře stejnojmenného volitelného předmětu a byl v tomto vydání inovován s ohledem na prudký rozvoj techniky v oblasti videotechniky a multimediální techniky. Pokrývá plně obsah přednášek. Jsou v něm shrnuty stručnou a doufám i srozumitelnou formou, základní, ale i nejmodernější poznatky o vlastnostech, popisu, způsobech generace, zobrazování a záznamu obrazových signálů), potřebných technických prostředcích a o moderních metodách zpracování těchto signálů v analogové i digitální formě. V závěru každé kapitoly je uvedeno několik kontrolních otázek, kterými si můžete ověřit míru porozumění dané problematiky.
max
min
tUES +∫
λ
λ
λλλ (5-1)
kde značí dobu akumulace náboje potenciálových jamách [m],
S(λ) spektrální citlivost snímače [A. potenciálových jamách elementárních kapacitorů MIS (Metal
Insulator Semiconductor obr.m-2
, příp. registrech BCCD přenos ná-
náboje substrátu (nositeli náboje jsou bojových paketů uskutečňuje hlouběji substrátu tzv.lx-1
.m-2
,
Ur souhrnný rušivý signál, tvořený především zbytkovým signálem černé (Dark Signal)
UDS šumovými signály (obr. jejich výhodám patří: malé rozměry, nízký příkon, minimální
geometrické zkreslení, velký dynamický rozsah, široký spektrální rozsah, lineární akumulace náboje, velká
citlivost, velká úroveň výstupního signálu, malý výstupní odpor značná odolnost vůči vnějším
magnetickým polím.
.
Vlastnosti monolitických snímačů CCD
a) Výstupní obrazový signál čase vzorkován pro velikost napětí i-tého vzorku platí
Uoi (λ) .5-9b,d).5-6: Obr.lx]. Pro smluvní
bílé světlo platí, 4,65 10-2
W.
Obr. Nevýhodou teplotní závislost zbytkového signálu černé, která při vyšších
teplotách snižuje dynamický rozsah malé vertikální rozmazávaní obrazu (smear) plošných (obrazo-
vých) snímačů.31
5. Proto bývají
tyto obvody souhrnně označovány zkratkou CTD (Charge Transfer Devices).5.1 Princip vlastnosti snímačů CCD (BCCD)
Nábojová kvanta hromadí tzv.J-1
m2
, případně V.d.5-9f
E(λ) spektrální hustotu záření (intensitu osvětlení) i-tého bodu [W.s -1
] obr.5-7:
Princip elementárního kapacitoru MIS Transport nábojových paketů dvoufázovém analogovém
a) rozložení potenciálu při světelné akumulaci posuvném registru CCD.5-6) Akumulované nábojové pakety úměrné světelné exposici (součinu
intensity osvětlení době akumulace jsou přesouvány výstupní převodník Q→Uo přes analogové
posuvné registry CCD, BCCD pomocí dvou nebo třífázových řídicích signálů (obr.5-7).
elektrony), rozložení potenciálu při přeno- ponořeném kanálu větší účinností (méně projevují
su nábojových paketů, časové průběhy řídi- ztráty vlivem rekombinace elektronů povrchových
cích signálů nečistotách)
Snímače CCD (BCCD) jsou vyráběny jako řádkové struktury obsahující 12000, obvykle lineárně
uspořádaných, světlocitlivých bodů nebo jako plošné (čtvercové nebo obdélníkové) struktury obsahující až
několik milionů světlocitlivých bodů
