เทคโนโลยีระดับมืออาชีพเพื่อตอบปัญหากล้องอุตสาหกรรม

คำตอบ: แม้ว่า CCD จะใช้สัญญาณนาฬิกาเหมือนกับอุปกรณ์ดิจิทัลหลายชนิด แต่การเก็บและส่งสัญญาณแสงจะทำในรูปแบบแอนะล็อก สัญญาณนาฬิกาที่ป้อนเข้า CCD ใช้ในการถ่ายโอนประจุจากอุปกรณ์ไวแสงไปยังแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุต สัญญาณเอาต์พุตเป็นแบบแอนะล็อกและต้องแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลก่อนที่จะประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ได้

คำตอบ: ตามทฤษฎีแล้ว ช่วงไดนามิกของกล้อง 12 บิตนั้นมากกว่ากล้อง 8 บิตถึง 16 เท่า กล้อง 8 บิตสามารถตรวจจับระดับสีเทาได้สูงสุด 256 ระดับ กล้อง 12 บิตมีระดับสีเทา 4096 ระดับ เนื่องจากกล้องเป็นดิจิทัล คุณจึงไม่ต้องวัดค่าถึง 213.5625 หรือกล่าวได้ว่า 213 หรือ 214 หากคุณต้องการตรวจจับระดับสีเทาระหว่างระดับสีเทา 213 และ 214 กล้อง 8 บิตจะทำงานได้ไม่ดี นั่นคือเมื่อคุณใช้กล้อง 12 บิต ซึ่งให้ช่วงไดนามิกมากกว่าถึง 16 เท่า ในขณะที่ได้รับข้อมูลปริมาณเท่ากับกล้อง 8 บิต

คำตอบ: เอาต์พุตวิดีโอของกล้องแอนะล็อกใช้สัญญาณไฟฟ้าแอนะล็อกในการส่งสัญญาณวิดีโอ กล้องประเภทนี้มักใช้สำหรับโทรทัศน์วงจรปิด หรือเชื่อมต่อกับการ์ดจับภาพที่แปลงรูปคลื่นวิดีโอเป็นดิจิทัล กล้องดิจิทัลมีตัวแปลง A/D อยู่ภายใน ข้อมูลจะถูกส่งในรูปแบบดิจิทัลและสามารถแสดงผลได้โดยตรงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์หรือทีวี ดังนั้น กล้องเอาต์พุตดิจิทัลจึงสามารถหลีกเลี่ยงการลดทอนสัญญาณภาพหรือสัญญาณรบกวนในระหว่างกระบวนการส่งสัญญาณได้

คำตอบ: ความแตกต่างระหว่าง CCD เกรดวิทยาศาสตร์และ CCD สำหรับผู้บริโภคเกี่ยวข้องกับคุณภาพของภาพที่ต้องการ กล้องดิจิทัลบางรุ่นใช้ CCD พิเศษที่มีสัญญาณรบกวนน้อย มีจำนวนพิกเซลมาก และบางรุ่นสามารถจับภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูงได้

คำตอบ: ตราบใดที่มีแสง ส่วนที่ไวต่อแสงของ CCD จะสร้างอิเล็กตรอน เนื่องจากต้องอ่านค่าพิกเซล หากการอ่านค่าใช้เวลานาน ภาพจะเสื่อมลง นี่คือหลักการเดียวกับการใช้ความเร็วชัตเตอร์ต่ำในการถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนไหว โดยปกติการสร้างสัญญาณจะถูกยกเลิกในช่วงเวลาอ่านค่า อย่างไรก็ตาม การปิดแสงต้องใช้ชัตเตอร์แบบกลไกหรืออิเล็กทรอนิกส์ บาง CCD ถูกออกแบบมาให้ส่งสัญญาณไปยังบริเวณโลหะบางส่วนของ CCD อย่างรวดเร็วทันทีที่สร้างสัญญาณ เนื่องจากแสงไม่สามารถทะลุผ่านโลหะได้ การสร้างสัญญาณจะหยุดลง และ CCD สามารถอ่านค่าได้โดยไม่มีการรบกวน การส่งไปยังบริเวณที่ได้รับการป้องกันอย่างรวดเร็วนี้เรียกว่าชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเวลาถูกสร้างขึ้นโดยใช้สัญญาณที่ควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์

คำตอบ: ซิลิคอนไวต่อแสงเกิน 1100 นาโนเมตรจริง อย่างไรก็ตาม เหตุผลที่ CCD ไม่สามารถตรวจจับความยาวคลื่นเหล่านี้ได้คือ: CCD ทำงานโดยการดูดซับแสงและแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า อิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกถ่ายโอนใน CCD ไปยังแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุต ซึ่งส่วนหนึ่งของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นตามสัดส่วนของพลังงานแสงที่ดูดซับโดยพิกเซล ปริมาณพลังงานแสงที่ซิลิคอนดูดซับขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น แสงสีน้ำเงินถูกดูดซับโดยซิลิคอนอย่างมาก และแสงส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยร่องซิลิคอนหลายชั้นบน CCD เป็นผลให้แสงสีน้ำเงินเพียงส่วนเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกดูดซับโดยบริเวณที่สูญเสียของ CCD ซึ่งพิกเซลจะเก็บอิเล็กตรอน ที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ แสงสีแดงและอินฟราเรดใกล้ก็ถูกดูดซับเพียงบางส่วนเท่านั้น ดังนั้น แสงที่ผ่านซิลิคอนปริมาณมากเท่านั้นที่จะถูกดูดซับเพื่อสร้างอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนเหล่านี้จะลอยเข้าไปในบริเวณที่สูญเสียของ CCD และถูกดูดซับโดยพิกเซล หรือลอยไปที่อื่นจนกว่าพลังงานจะหมดลง