Πώς λειτουργεί το CCD σε ένα φωτοαντιγραφικό;

Πίνακας περιεχομένων:

Anonim

Ενώ μερικά σχέδια φωτοαντιγραφικών μηχανημάτων και πολλών παλαιότερων μηχανών εξακολουθούν να χρησιμοποιούν φωτοευαίσθητους ιμάντες ή τύμπανα για τη λήψη εικόνων, πολλά νεότερα αντιγραφικά και σαρωτές χρησιμοποιούν τεχνολογία παρόμοια με αυτή των ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών. Μια συσκευή με συσσωρευμένη φόρτιση είναι ένα είδος αισθητήρα εικόνας, μετατρέποντας τα φωτόνια από το φως σε ηλεκτρικές παλμούς. Στη συνέχεια, ο φωτοαντιγραφέας μεταφράζει αυτές τις παρορμήσεις σε δεδομένα εικόνας, επιτρέποντας στο φωτοαντιγραφικό να εκτυπώσει ένα αντίγραφο της σαρωμένης εικόνας.

Συσκευή με σύνδεση φόρτισης

Μια συσκευή συζευγμένου φορτίου είναι παρόμοια με ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο. Τα CCD χρησιμοποιούν ένα λεπτό στρώμα πυριτίου, το οποίο γίνεται ηλεκτρικά αντιδραστικό όταν το φως χτυπά στην επιφάνεια. Ένα φωτοαντιγραφικό μηχάνημα εξοπλισμένο με CCD χρησιμοποιεί ένα έντονο φως για να φωτίζει το αντικείμενο που αντιγράφεται, περνώντας το φως πάνω από την επιφάνεια της σελίδας μαζί με το CCD. Το ανακλώμενο φως πλήττει το CCD και η συσκευή μεταδίδει τις προκύπτουσες ηλεκτρικές παλμώσεις στη μονάδα επεξεργασίας του φωτοαντιγραφικού.

Μαύρο και άσπρο

Στην περίπτωση ασπρόμαυρης αντιγραφής, δεν απαιτείται περαιτέρω χειραγώγηση. Οι περιοχές της σελίδας που είναι λευκές αντανακλούν ένα μεγάλο μέρος του φωτός, έτσι ώστε το CCD να απορροφά περισσότερο φως καθώς περνά πάνω από αυτές τις περιοχές, μεταδίδοντας περισσότερα ηλεκτρόνια. Οι σκοτεινότερες περιοχές απορροφούν το φως, αντανακλώντας λιγότερο, οπότε το CCD είναι λιγότερο ενεργό στις περιοχές της σελίδας. Το φωτοαντιγραφικό μετρά την ποσότητα φωτός που απορροφάται ανά εικονοστοιχείο της εικόνας και χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να αναδημιουργήσει την αντιγραφείσα εικόνα για εκτύπωση ή μετάδοση.

Χρώμα CCD

Η αντιγραφή χρωμάτων απαιτεί πιο περίπλοκες τεχνικές από την ασπρόμαυρη αντιγραφή. Αρχικά, οι έγχρωμες συσκευές CCD βασίζονταν σε μια σειρά πρισμάτων για να σπάσουν το εισερχόμενο φως στα κόκκινα, μπλε και πράσινα χρώματα του, καταγράφοντας κάθε χρώμα στο δικό του ξεχωριστό πίνακα CCD. Αυτές οι συσκευές ήταν ακριβές, ωστόσο, λόγω της αναγκαίας διπλασιασμού του ενεργού μηχανισμού, και ήταν επιρρεπείς σε αστοχία λόγω κακής ευθυγράμμισης οπτικών. Σήμερα, κάποιες κάμερες υψηλής τεχνολογίας και βιντεοκάμερες χρησιμοποιούν τρισδιάστατες ρυθμίσεις CCD για την παραγωγή εικόνων με εξαιρετικά ακριβή κορεσμό χρωμάτων.

Μάσκες της Bayer

Οι περισσότερες φωτοαντιγραφικές συσκευές χρησιμοποιούν μια φθηνότερη λύση στο πρόβλημα της έγχρωμης σάρωσης. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν μάσκα Bayer πάνω από το CCD, ένα πλέγμα κόκκινου, μπλε και πράσινου φίλτρου πάνω από τα εικονοστοιχεία. Κάθε περιοχή τεσσάρων εικονοστοιχείων περιέχει ένα μπλε, ένα κόκκινο και δύο πράσινα φίλτρα και κάθε εικονοστοιχείο καταγράφει έτσι τις πληροφορίες για το ένα χρώμα καθώς και τη φωτεινότητα. Καθώς το CCD μετακινείται απέναντι από το πρωτότυπο, κάθε εικονοστοιχείο στο CCD καταγράφει πληροφορίες καθώς περνάει, οπότε το CCD παίρνει τελικά κόκκινη, πράσινη και μπλε πληροφορία για κάθε τμήμα της σαρωμένης εικόνας. Ο φωτοαντιγραφέας υπολογίζει κατά μέσο όρο αυτές τις πληροφορίες, παράγοντας αρνητικά κόκκινου, πράσινου και μπλε καναλιού, συνδυάζοντας τελικά τα τρία με την αληθινή έγχρωμη εικόνα.