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¿Qué es una cámara CCD?

Una cámara CCD es cualquier tipo de cámara digital con un dispositivo de carga acoplada (CCD) sensor de imagen. Esto incluye la gran mayoría de los consumidores y todavía profesional cámaras fotográficas, cámaras de vídeo, cámaras de seguridad, cámaras de teléfonos celulares y cámaras médicas. CCDs son muy eficientes, en general, la captura de aproximadamente 70 por ciento de la luz incidente, a diferencia de la película fotográfica que sólo responde a un dos por ciento de la luz incidente. CCDs son también sensibles a la luz infrarroja, lo que los hace ideales para las cámaras de vigilancia de visión nocturna y aplicaciones de la astronomía. Mientras que algunas cámaras utilizan un semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS) sensor de imagen, el CCD es el tipo más común.

La mayoría de las cámaras CCD utilizan un solo dispositivo de carga acoplada para recoger datos de la imagen, si la cámara está diseñada para monocromático, color u operación de infrarrojos. En este caso, la luz entra a través de la lente, se filtra y luego se centró sobre la superficie de una única matriz de sensor de imagen fotoeléctrica. Muchas cámaras de vídeo profesionales, conocidos como "tres CCD" o "tres-chip" cámaras, contienen tres matrices CCD. Con estos, la luz entrante se divide por un prisma en sus componentes de color rojo, verde y azul, cada uno centrado en su propio sensor CCD. Esto mejora la separación de colores y la luz aumenta la sensibilidad, lo que resulta en el sombreado del color más precisa con detalle general y más en situaciones de baja iluminación.

Las máquinas de fax, escáneres y otros tipos de cámaras escanear lineales utilizan un sensor de imagen CCD unidimensional para recopilar datos y se mueve el sensor o el objeto que se escanean con el fin de capturar la imagen completa. Cualquier otro tipo de cámara CCD utiliza una matriz fija área de dos dimensiones. El sensor CCD es una serie de condensadores acoplados, fotoactivos que se acumulan los cargos basados ​​en la intensidad, la duración y longitud de onda del ser de luz centrado sobre ellos. Una vez expuesto a una imagen, el controlador del sensor cambia la carga de cada condensador a su vecino en el array. Esto crea un efecto dominó en toda la matriz, cambiando el último conjunto de cargos fuera del chip para un digitalizador por separado; este digitalizador las convierte en valores numéricos para ser almacenados en la memoria de la cámara.

¿Cómo los almacenes y cámaras CCD recupera datos de imagen típicamente afecta el diseño del sistema. El método de fotograma completo utiliza todo el CCD para la recolección de luz y requiere un obturador mecánico para evitar que se corra cuando los datos de imagen se transfiere fuera del chip. Este diseño es ideal en la recogida de la mayoría de la luz y la mejor imagen es más importante que el costo, tiempo y consumo de energía. El método de interlínea utiliza cada otra columna de la CCD para almacenar rápidamente los datos de carga de imagen con un desplazamiento de un píxel, la prevención de frotis y la eliminación de la necesidad de un obturador mecánico a costa de la eficiencia. Alternativamente, el método de transferencia de fotogramas se puede implementar con una cantidad aceptable de manchas y sin obturador mecánico. Marco de transferencia utiliza un medio de la CCD para almacenamiento de carga y recuperación, mientras que la otra mitad está acumulando una nueva imagen, por lo que requiere el doble de la cantidad de silicio para manejar la misma imagen a tamaño.

Cámaras CCD especializados se utilizan en astronomía porque son sensibles a longitudes de onda de luz, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. Ellos son tan sensibles, de hecho, que se deben tomar muchas medidas adicionales para reducir la cantidad de imágenes que distorsionan el "ruido", incluyendo el enfriamiento de la CCD a temperaturas de nitrógeno líquido. Con la cantidad correcta de la indemnización y el procesamiento de imágenes, la fotografía astronómica calidad observatorio se ha convertido en accesibles a graves aficionados, dedicados armados con equipo de la cámara CCD.

  • La mayoría de cámaras de video que se encuentra en las tiendas minoristas será cámaras CCD.