CCD

CCD je elektronski uređaj za detektovanje svetlosti koji su 1969 godine osmislili Vilard Bojl i Džordž Smit iz AT&T Bell Laboratorije. Svetlost koja dolazi sa objekta koji se snima pada na silicijumski čip koji je podeljen na veliki broj sićušnih i veoma osetljivih kvadrata koji se zovu fotosenzitivne diode. Svaka dioda odgovara pojedinačnom pikselu u završnoj slici na kompjuterskom ekranu.


Tokom dugih ekspozicija fotoni koji dolaze sa udaljenih objekata padaju na površinu čipa i na taj način oslobađaju elektrone sa zidova fotodioda, pri čemu one imaju ulogu "bunara" koji se pune elektronima. Delovi čipa koji primaju svetlost sa svetlijih objekata ( kao što su zvezde koje odaju veliku količinu fotona) će se popuniti sa više elektrona u odnosu na delove koji primaju svetlost sa tamnijih objekata ( kao što su magline ). Kada se ekspozicija završi naelektrisanje se prenosi sa CCD kamere na kompjuterski monitor u veoma kratkom roku.


Fotodiode sakupljaju svetlost i pretvaraju je u naelektrisanje. Svetliji delovi se brže pune elektronima od tamnijih


Karakteristike CCD kamere

QE ( Kvantna efikasnost- eng. Quantum Efficiency) - Predstavlja broj fotona koji zapravo padnu na čip i oslobode elektrone. Izražava se u procentima. Kod čipova kod kojih se elektrode nalaze sa prednje strane ta vrednost iznosi od 40-60% dok je vrednost kod čipova kod kojih su elektrode postavljene sa zadnje strane i do 99% ( vrednost je veća zbog toga što fotoni neometano padaju na čip).

Linearnost - Praktično znači da je broj fotona koji uspešno udare u čip jednak broju elektrona koji se oslobode. Linearnost se gubi onog momenta kada CCD postane prezasićena fotonima.

Kapacitet dioda ( eng. Full Well Capacity) - Svaka dioda u CCD kameri može da primi određen broj elektrona. Ovaj broj dosta varira i u najvećoj meri zavisi od dimenzija samih dioda ( Što više to bolje ). Kada se dioda prepuni i dođe do zasićenja, višak elektrona će početi da se preliva u susedne diode i stvaraće takozvani "blooming" (videti na slici).


Blooming usled zasićenja diode elektronima.

Šum i Hlađenje - Postoji više vrsta šuma kod CCD kamera ali su dva tipa najvažnija: