Kā darbojas digitālā kamera?

Termins “CCD kamera” dažreiz tiek lietots aizvietojams ar digitālo kameru, jo pēc savas būtības uz CCD balstīta kamera uzņem attēlus — fotoattēlus ar noteiktu pikseļu pa pikseļu izšķirtspēju, ko var kodēt digitāli. Šos failus var viegli pārsūtīt no kameras uz daudzām ierīcēm, tostarp datoriem, ekrāniem, tālruņiem un printeriem.

Ar uzlādi savienota ierīce ir integrēta shēma, kas nozīmē, ka tā izmanto vairākus pusvadītāju elementus vienotā platformā, lai sasniegtu savus mērķus. Uz CCD balstītas kameras aktīvās sastāvdaļas ir kondensatori. Tie ir savienoti ķēdē, tāpēc tos sauc par uzlādētiem. Kondensators ir pamata elektronikas ierīce, kas uzglabā potenciālu starpību jeb spriegumu dispersijā starp divām plāksnēm ar vienādu, bet pretēju elektrisko lādiņu.

Objektīvs projicē attēlu uz CCD, un katrs kondensators iegūst lādiņu, kas ir proporcionāla ienākošās gaismas spilgtumam. CCD pēc būtības nav krāsu jutīgi, un, lai uzņemtu krāsu fotoattēlus, ir jāizmanto Bayer maska, lai selektīvi filtrētu gaismu noteiktajos pikseļos, pamatojoties uz krāsu. Pēc lādiņa iegūšanas kondensatori sāk nodot savu lādiņu blakus esošajiem kondensatoriem ar lādiņu savienotā ķēdē. Reģistrs masīva beigās veic atbilstošus mērījumus, un tiek izveidota 2D pikseļu karte.

Tā kā to gaismas jutība ir aptuveni 35 reizes lielāka nekā parastajām kamerām, tuvojoties kvantu robežai, digitālās kameras bieži vien dod priekšroku gan notikumu fotogrāfiem, gan astrofotogrāfiem. Tā kā trūkst aktīvo ķīmisko komponentu, attēli nav “jāizstrādā”, un tie tiek saglabāti tieši kamerā neilgi pēc ekspozīcijas.