الهيكل الأساسي ومبدأ العمل لاتفاقية مكافحة التصحر

إذا قمت بفتح CCD، ستجد أن هيكل CCD يشبه الساندويتش. الطبقة الأولى هي عدسة دقيقة، والطبقة الثانية هي مرشح فصل الألوان، والطبقة الثالثة هي ناقل حساس للضوء.

1. 1. الطبقة الأولى من CCD هي العدسة. هذا لزيادة وحدات البكسل في CCD بشكل فعال، ولكن أيضًا لضمان استمرار تقلص البكسل الفردي للحفاظ على الحجم القياسي لـ CCD. لذلك، يجب توسيع منطقة استقبال الضوء لكل بكسل فردي. ومع ذلك، فإن زيادة نسبة الفتحة لزيادة منطقة استقبال الضوء يؤدي فعليًا إلى تدهور جودة الصورة. لذلك، لا يمكن زيادة نسبة الفتحة إلا إلى حد معين، وإلا سيصبح CCD منتجًا دون المستوى. لتحسين هذه المشكلة، يتم تثبيت عدسات صغيرة على كل ثنائي ضوئي (بكسل فردي). هذا التصميم يشبه وضع نظارات على CCD. لم تعد منطقة استقبال الضوء محددة بمساحة فتح المستشعر، بل بمساحة سطح العدسة الدقيقة. بهذه الطريقة، يمكن أخذ حجم البكسل الفردي في الاعتبار، ويمكن زيادة نسبة الفتحة من حيث المواصفات، بحيث يمكن تحسين الحساسية بشكل كبير.

2. 2. الطبقة الثانية من CCD هي مرشح فصل الألوان. هناك حاليًا طريقتان لفصل الألوان، إحداهما هي طريقة فصل الألوان الأساسية RGB، والأخرى هي طريقة فصل الألوان المكملة CMYG. كلتا الطريقتين لها مزاياها وعيوبها. ومع ذلك، من حيث الإخراج، فإن نسبة CCD بالألوان الأساسية والألوان المكملة هي حوالي 2:1. ميزة CCD بالألوان الأساسية هي جودة صورة حادة وألوان حقيقية، ولكن العيب هو مشكلة الضوضاء. لذلك، فإن حساسية ISO لأجهزة DC التي تستخدم عمومًا CCD بالألوان الأساسية لن تتجاوز 400 على الأرجح. بالمقارنة، يحتوي CCD بالألوان المكملة على مرشح أصفر إضافي (Y)، وهو أكثر تفصيلاً في دقة الألوان، ولكنه يضحي بجزء من الدقة. من حيث قيمة ISO، يمكن لـ CCD بالألوان المكملة تحمل حساسية أعلى، ويمكن عمومًا ضبطها فوق 800. (انظر الصورة أدناه لهاتين الطريقتين لفصل الألوان)

   الهيكل الأساسي ومبدأ العمل لـ CCD (الشكل 2)

   مخطط فصل الألوان

3. 3. الطبقة الثالثة من CCD هي ناقل حساس للضوء. هذه الطبقة مسؤولة بشكل أساسي عن تحويل مصدر الضوء الذي يخترق طبقة مرشح الألوان إلى إشارات إلكترونية ونقل الإشارات إلى شريحة معالجة الصور لاستعادة الصورة.