Опт устр в РТ / ОУ / Лк4 Фотоприемные ПЗС

Фотоприемные ПЗС-матрицы

Внутренний фотоэффект

Отражение, поглощение, пролет фотонов

Полнокадровая матрица

Активная площадь ~ 70%

Недостатки: необходим механический затвор, явление «смаза»

Матрица с буферизацией кадра

Быстрый перевод зарядов в буферный регистр.

Путь зарядов удлиняется в два раза.

Нужда в механическом затворе сохраняется, «смаз». Следующий шаг:

Матрица с буферизацией столбцов

Электронный затвор (до 1/10000 с) Активная площадь: до 30%

Микролинзы

Матрицы с обратной засветкой

Параметры ПЗС-матриц

Чувствительность:

• Интегральная чувствительность фототок / световой поток мА/Лм

• Монохромная чувствительность – для определенной 

• Спектральная чувствительность – набор для всех 

Чувствительность пикселя зависит от

• площади светочувствительной области,

• квантовой эффективности – отношения числа зарегистрированных электронов к числу упавших на площадь пикселя фотонов.

Квантовая эффективность (квантовый выход) зависит от:

• коэффициента отражения

• коэффициента поглощения

Порог чувствительности – min величина регистрируемого светового потока

Темновой ток – измеряется в отсутствие светового потока. Увеличивается в 2 раза при повышении температуры матрицы на 9^о С.

Охлаждение матрицы – пассивное (кулер) и активное (Эл. Пелтье).

Геометрический шум.

«Холодные» и «горячие» пиксели.

Неоднородная чувствительность пикселей.

Динамический диапазон

Определяется глубиной потенциальной ямы и порогом чувствительности.

БЛЮМИНГ

Возникает, когда внутренний фотоэффект приводит к избыточному количеству электронов, превышающему глубину потенциальной ямы, заряд ПЗС-элемента начинает «растекаться» по соседним пикселям.

Подавление блюминга

Вертикальный

электронный

дренаж

Глубина потенциальной

ямы и динамический диапазон уменьшаются

Боковой

электронный

дренаж

Уменьшается полезная

площадь пикселя

Дренаж – «шторка» электронного затвора. Сверхкороткая выдержка 1/100000 с.

АЦП не менее 24 бит (по 8 бит на R, G, B)