أداة مقرونة بشحنة

A specially developed CCD used for ultraviolet imaging in a wire bonded package.

أداة مقرونة بشحنة Charge-Coupled device ، هي نبيطة إلكترونية تستخدم لإنتاج الصور. وتعمل أداة القرن الشحني بإرسال الإشارات كحزم متتابعة من الشحنات الكهربائية من دائرة كهربائية إلى دائرة كهربائية أخرى. وأفضل الأنواع المعروفة من أدوات القرن الشحني تستخدم في آلات التصوير التي تنتج الصور المتحركة. [1]

وقد حلت أدوات القرن الشحني مكان الأفلام في الاستخدام سواء في آلات التصوير الرقمية المحمولة أو آلات التصوير الكبيرة المركبة في التلسكوبات المستخدمة بوساطة علماء الفلك. كما تستخدم العديد من آلات التصوير التلفازية أدوات القرن الشحني بدلاً من الأنابيب المفرغة.

وتشمل استخداماتها الأخرى آلات التصوير، وأجهزة الفاكس، وآلات التصوير الطبية التي تستخدم الموجات فوق الصوتية.

ولأدوات القرن الشحني ثلاث ميزات، تميزها عن الأفلام 1- يمكن إعاد استخدامها 2- تنتج إشارات كهربائية يمكن استخدامها بوساطة الحواسيب 3- بعضها أكثر حساسية للضوء من الأفلام، بالإضافة إلى أنها أخف وأصغر من الأنابيب المفرغة.

تحتوي معظم أدوات القرن الشحني المستخدمة في أجهزة التصوير على شريحة سليكون مع أجزاء مربعة صغيرة تسمى البكسل (خلية الصورة) ترتب على شكل صفوف وأعمدة على سطحها. وعندما يقع الضوء على البكسل تتكون نسخة كهربائية عليه. وتعتمد كمية الشحن على كمية الضوء، فمتى كان الضوء كثيرًا كان الشحن عاليًا. ولذلك تحول أداة القرن الشحني الضوء من منظر سلسلة خلايا الصورة المتصلة إلى صورة إلكترونية تحتوي على الشحنات في كل خلايا الصورة. وتفرغ أداة القرن الشحني الشحنات، خلية صورة واحدة في كل مرة. وتنساب الشحنات كتيار كهربائي مع تغيرات في التيار تمثل أجزاء مختلفة من الصورة. والأجهزة الأخرى تحول التيار إلى أرقام ثنائية وهي 0 و1 على النسق الذي تستخدمه الحواسيب، ثم تحول الأرقام إلى صورة مرئية.


وفي أدوات القرن الشحني التي تستخدم لإنتاج الصور الساكنة فإن عملية تكوين الشحنات ونقلها تحدث مرة واحدة لكل صورة. أما في أدوات القرن الشحني التي تستخدم لإنتاج الصور المتحركة فإن العملية تكرر نفسها بصورة مستمرة.

يعتمد عدد خلايا الصورة في آلات تصوير القرن الشحني على نوع الاستخدام. فآلات التصوير الثابتة التي يستخدمها المصورون الهواة ربما تحتوي على تنظيم بكسلات بعرض 640 عمودًا وارتفاع 480 صفًا، أي ما مجموعه 307,200 خلية صورة. أما آلات التصوير باهظة الثمن وذات الجودة العالية التي يستخدمها المصورون المحترفون فإنها تحتوي على ملايين الخلايا.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

أساسيات العملية

"One-dimensional" CCD from a fax machine.

التفاصيل الفيزيائية للعملية

البناء المعماري

CCD from a 2.1 megapixel Argus digital camera.
CCD from a 2.1 megapixel Hewlett-Packard digital camera.

أدوات القرن الشحني الفلكية

Array of 30 CCDs used on Sloan Digital Sky Survey telescope imaging camera, an example of "drift-scanning."

الكاميرات الملونة

A Bayer filter on a CCD
CCD-Colorsensor
Canon PowerShot A720 IS has an 1/2,5 inch CCD-Colorsensor inside


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

إستشعار الأحجام

النوع
Aspect Ratio
العرض
mm
الإرتفاع
mm
Diagonal
mm
المساحة
mm2
Relative Area
1/6"4:32.3001.7302.8783.9791.000
1/4"4:33.2002.4004.0007.6801.930
1/3.6"4:34.0003.0005.00012.0003.016
1/3.2"4:34.5363.4165.67815.4953.894
1/3"4:34.8003.6006.00017.2804.343
1/2.7"4:35.2703.9606.59220.8695.245
1/2"4:36.4004.8008.00030.7207.721
1/1.8"4:37.1765.3198.93238.1699.593
2/3"4:38.8006.60011.00058.08014.597
1"4:312.8009.60016.000122.88030.882
4/3"4:318.00013.50022.500243.00061.070
Other image sizes as a comparison
APS-C3:225.10016.70030.148419.170105.346
35mm3:236.00024.00043.267864.000217.140
6454:356.00041.50069.7012324.000584.066

انظر أيضا

المصادر

وصلات خارجية