Компьютер (железо) - статьи


Механика "цифры" - часть 2


Интересно, что сегодня и та, и другая технология нашли свое применение в цифровых фотокамерах. Так, ПЗС-матрицы выпускаются и активно используются компаниями Sony, Fuji, Kodak, Matsushita, Philips и многими другими, а несколько модифицированные КМОП-фотосенсоры, которые представляют собой переходной вариант между ПЗС- и КМОП-технологиями, для своих камер профессиональной линейки производят Canon и Nikon. Кроме того, КМОП-матрицы сегодня получают все большее распространение в сегменте недорогих и среднеуровневых решений. Впрочем, учитывая наибольшее распространение в цифровых камерах ПЗС-технологии, остановимся в первую очередь именно на ней. Но перед этим небольшой экскурс в физику.

Энергия фотона, связанная с частотой (длиной волны) излучения постоянной Планка, может сделать электрон подвижным только в том случае, если она будет больше, чем ширина энергетической щели, разделяющей валентную зону и зону проводимости полупроводника. Только в этом случае электрон при взаимодействии с фотоном может перейти из валентной зоны в зону проводимости. Как следствие, можно говорить о существовании минимальной длины волны, при которой возможно появление подвижного электрона. Поэтому для того чтобы заставить световое излучение с длиной волны большей, чем минимальная генерировать электроны проводимости, полупроводники легируют различными присадками, что приводит к появлению у них промежуточных энергетических уровней в запрещенной зоне. Электроны проводимости способен генерировать свет в видимом диапазоне волн, а также инфракрасное излучение, точнее та ее часть, что находится ближе к видимой области спектра. При этом количество электронов (квантовый выход) является линейной функцией от числа фотонов, падающих на единицу площади за единицу времени, и может быть меньше за счет отраженных и поглощенных фотонов, а также больше – при бомбардировке поверхности сенсора высокоэнергетическими фотонами.

Известно, что светочувствительный сенсор цифровых фотокамер состоит из набора фотоэлементов, называемых пикселями, которые и образуют фотоматрицу.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -