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.
Tyto snímače jsou rovněž řízeny adresovacím systémem sběrnic.
Obr.5-13). Mají však poněkud menší světelnou citlivost. ukončení cyklu představují změny
potenciálu sloupcových elektrodách obrazový signál od-
povídající světlem akumulovanému náboji příslušné buň-
ce (vzniká proudem protékajícím společným zatěžovacím
odporem při uzemnění odpovídající sběrnice). Tyto snímače vyznačují
velmi dobrou citlivostí, protože maximálně využívají světlo-
citlivou plochu snímače.
Jednotlivé buňky tvoří dvojice kondenzátorů MIS transpa-
rentními elektrodami zapojenými řádkové sloupcové
sběrnice. v
digitální fotografii technologie SuperCCD.
Pro speciální aplikace vyžadující vysokou citlivost byly vyvinuty CMOS snímače označované APS (Acti-
ve Pixel Sensor) .14: Část struktury adresovatelného snímače
CID, postup přepínání adresovacích
řídicích signálů. Postup přepínání řídicích napětí sběrnicích je
patrný obr.14. Světlem akumulovaný signál
z matice křemíkových fotodiod přepínán přes pole adresovatelně spínaných CMOS tranzistorů na
společný obrazový výstup. Používají proto
obvykle levnějších kamkordérech, mobilních telefonech vyšších generací apod.
Obr.5-14b.4 Plošné souřadnicově adresovatelné světlocitlivé snímače injekcí náboje CID
Princip činnosti tohoto typu snímačů patrný obr. Parazitní kapacita sběrnic však
p příčinou poněkud horších šumových poměrů.
Používají jiné architektury tvary pixelů např.35
5. Převod naboje obrazový signál uskutečňuje každé buňce
snímače.Každá buňka integrované CMOS struktury obsahuje kromě světlocitlivého elementu
s pamětí také aktivní zesilovač. Obrazový
signál lze tedy vysouvat speciálních (netelevizních) apli-
aplika kacích libovolným algoritmem. Plošné snímače tohoto typu tedy umožňují adresovatelné čtení dle libovolného
algoritmu (podobně jako snímače CID).
5.
V malých neprofesionálních barevných kamerách
a kamkordérech často pro vytváření tří složkových
barevných signálů jediný plošný snímač napařenými
vertikálními proužkovými filtry třemi horizontálním
posuvnými registry (obr.5. Zvětšení barev-
né rozlišovací schopnosti lze získat interpolací. Technologie CMOS umožňuje (na rozdíl snímačů CCD) implementovat struktury všechny
potřebné elektronické obvody (řídicí obvody programovatelného spínání, generace taktovacího signálů,
výstupní obrazový zesilovač převodník D/A apod).5.5 Světlocitlivé snímače bázi technologie CMOS
V některých pramenech jsou také nazývané spínané matice fotodiod.5:13: Princip vytváření tří složkových signálů plošném
snímači BCCD napařenými vertikálními prouž-
kovými barevnými filtry
Jeden „barevný“ obrazový bod této architektuře tedy
tvoří tři pixely snímače (ve směru vodorovném) jeho
výsledná barva získává kombinací složkových barev-
ných signálů při signálovém zpracování.
. Mají srovnání snímači CCD menší rozměry,
menší spotřebu energie, jsou levnější
