Cos'è ccd?

CCD (Charge-Coupled Device)

Un CCD, o Charge-Coupled Device, è un sensore di immagine utilizzato in fotocamere digitali, telescopi e altri strumenti per catturare immagini digitali. Funziona convertendo la luce (fotoni) in una carica elettrica, che viene poi letta e trasformata in un'immagine digitale.

Principi di Funzionamento:

Il cuore di un CCD è una matrice di celle fotosensibili, chiamate pixel. Quando la luce colpisce un pixel, libera elettroni. Il numero di elettroni liberati è proporzionale alla quantità di luce che lo colpisce. Questi elettroni vengono immagazzinati in "pozzi di potenziale" all'interno di ogni pixel.

Una volta completata l'esposizione (il periodo di tempo in cui il CCD raccoglie luce), la carica accumulata in ogni pixel viene trasferita in un processo chiamato "charge coupling". La carica viene letteralmente "accoppiata" e spostata da un pixel all'altro, riga per riga, fino a raggiungere un registro di uscita.

Il registro di uscita converte la carica in una tensione, che viene poi amplificata e digitalizzata da un convertitore analogico-digitale (ADC). Questi dati digitalizzati rappresentano l'intensità della luce che ha colpito ogni pixel e formano l'immagine digitale.

Argomenti Importanti:

<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Pixel">Pixel</a>: Le singole celle fotosensibili che compongono il sensore CCD. La dimensione e il numero di pixel influenzano la risoluzione e la sensibilità dell'immagine.
<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Efficienza%20Quantica">Efficienza Quantica (QE)</a>: Misura l'efficienza con cui il CCD converte i fotoni in elettroni. Un'alta QE significa che il sensore è in grado di catturare più luce, migliorando la sensibilità in condizioni di scarsa illuminazione.
<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Rumore">Rumore</a>: Il rumore nel CCD può introdurre errori nell'immagine. Tipi comuni di rumore includono il rumore termico (dark current), il rumore di lettura e il rumore di scatto.
<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Dark%20Current">Dark Current</a>: La corrente prodotta quando il sensore viene esposto a zero luce. È principalmente causata dall'energia termica all'interno del sensore.
<a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Blooming">Blooming</a>: Un artefatto che si verifica quando un pixel si satura con troppa carica. La carica in eccesso "fiorisce" nei pixel adiacenti, creando strisce chiare nell'immagine.

Vantaggi dei CCD:

Alta sensibilità alla luce.
Basso rumore (in particolare i modelli raffreddati).
Alta qualità dell'immagine.
Architettura matura e ben consolidata.

Svantaggi dei CCD:

Più complessi e costosi da produrre rispetto ad altri tipi di sensori, come i CMOS.
Consumano più energia rispetto ai CMOS.
Possono soffrire di blooming.
La velocità di lettura può essere più lenta rispetto ai CMOS.