Составители:
158
157
Необходимо отметить, что электронный фотоаппарат
может осуществлять запись и аналогового сигнала, а цифро-
вая форма записи появилась для взаимодействия с компьюте-
рами (с целью программной обработки изображения).
Объектив 1 фокусирует изображение в плоскости фо-
то-преобразователя 4 (назначение затвора и диафрагмы ана-
логично традиционному фотоаппарату). В фото-
преобразователе 4 сигнал изображения преобразуется в элек-
трический сигнал, пропорциональный по величине в каждой
данной точке сигналу изображения. В качестве фото-
преобразователя в современных цифровых фотоаппаратов
используются ПЗС - линейки, ПЗС - матрицы, а также –
КМОП-структуры, о которых будет рассказано ниже.
Для преобразования аналогового сигнала, снимаемого с
фото-преобразователя, в цифровую форму, служит аналого-
цифровой преобразователь (АЦП) 5, с которого оцифрован-
ный сигнал поступает в блок 6, необходимый для достижения
совместимости полученного сигнала с компьютером, и далее
– на носитель записи 7.
В качестве носителей записи в современных цифровых
фотоаппаратах служат карты ФЛЭШ-памяти (флэш-карты), а
также гибкие и жесткие магнитные диски. Питание электро-
механических элементов осуществляется в блоке 10.
В некоторых фотоаппаратах предусмотрены видео-
контрольные устройства, которые могут выполнять роль
обычного визира, либо служат для просмотра отснятой ин-
формации. В качестве таких устройств используются жидко-
кристальные дисплеи (ЖКД), однако в ряде цифровых фото-
аппаратов оптические визирные устройства также предусмот-
рены.
Более сложно устройство для получения цветных изо-
бражений, но об этих особенностях будет рассказано позже.
В некоторых цифровых аппаратах имеется возмож-
ность одновременной записи звуковых сигналов, для чего
служит специальная «звуковая» карта. В этом случае фотоап-
парат снабжается также микрофоном и преобразователем зву-
кового сигнала. Таким образом, ЦФА становится «коротко-
метражной» видеокамерой.
Цифровые фотоаппараты могут иметь телевизионный
выход в основных стандартах (PAL,SEKAM). В этом случае
изображение можно просматривать на экране телевизора, за-
писывать на видеомагнитофон и воспроизводить в аналого-
вом виде.
1.2. Устройство и принцип работы ПЗС - элементов
ПЗС - элементы – это приборы с зарядовой связью
(CCD-charje-coupled-device) .
Принцип действия ПЗС основан на свойствах соедине-
ния МОП (металл – окисел – полупроводник),в котором при
энергетическом воздействии (как электрическом, так и свето-
вом) образуются заряды, пропорциональные количеству энер-
гии (см. рис 1.2). При воздействии световой энергии в таком
соединении образуются так называемые «не основные» носи-
тели заряда – «дырки», которые при помощи управляющего
напряжения выводятся из ПЗС – элементов и подвергаются
дальнейшей обработке (рис.1.2.).
На подложку из полупроводника - кремния (Si) или
германия (Ge) наносится тонкий слой диэлектрика (окиси
кремния, окиси германия и т. д..), и сверху – тонкие ячейки из
металла – электроды. Они, как правило, изготавливаются из
алюминия или поликремния. По вертикали сочетание этих
материалов представляет собой микроконденсаторы, а по –
горизонтали – набор таких микроконденсаторов. Толщина
каждого слоя не превышает 0,1 – 0,6 мкм (а в настоящее вре-
мя эти размеры становятся все меньше).
Если к электроду 1 (см. рис.1.2.) приложить отрица-
тельное напряжение U1, электроны в подложке (не основные
