Полнокадровая ФПМ ПЗС

Разновидности ФПМ ПЗС

Данный тип сенсора (рис. 3) является наиболее простым с конструктивной точки зрения и именуется полнокадровой ПЗС-матрицей (full-frame CCD - matrix). В ней используется один параллельный регистр для экспозиции, накопления и переноса зарядов. Механическая шторка используется для управления экспозицией и блокирует свет, чтобы ФПМ ПЗС не освещалась в процессе считывания. Иначе может произойти смаз зарядовой картины. В полнокадровом формате все ПЗС доступны для входящих фотонов в течение времени экспозиции. Достоинством такого формата является 100%-й коэффициент заполнения. Это означает, что 100% ячеек используются для детектирования фотонов в процессе экспозиции. Ячейки обычно имеют квадратную форму, поэтому не возникает аберрация изображения, свойственная фотоприемникам.

Помимо микросхем «обвязки», такой тип матриц нуждается также в механическом затворе, перекрывающем световой поток после окончания экспонирования. До полного закрытия затвора считывание зарядов начинать нельзя – при рабочем цикле параллельного регистра сдвига к фототоку каждого из его пикселов добавятся лишние электроны, вызванные попаданием фотонов на открытую поверхность ПЗС-матрицы. Данное явление называется «размазыванием» заряда в полнокадровой матрице (full - frame matrix smear).

Таким образом, скорость считывания кадра в такой схеме ограничена скоростью работы как параллельного, так и последовательного регистров сдвига. Также очевидно, что необходимо перекрывать световой поток, идущий с объектива, до завершения процесса считывания, поэтому интервал между экспонированием тоже зависит от скорости считывания.

Рис. 3 – Полнокадровая матрица

Дата добавления: 2014-01-04