Prefazione
  Il primo nella "collezione" di matrici fotosensibili erano fotocamera anteriore e posteriore dello smartphone un famoso produttore coreano, che è stato gentilmente fornito da Vasyl Stolyarov. Poi ho inviato la vecchia azienda fotocamera inattiva Pentax (scopo di seguito non voglio specificare il modello esatto di dispositivi). Dispositivo era morto ed era una buona scusa per passare tra le mani cura e non buttare come molti lo fanno.
  E non appena ho visto raccolto, ha ricevuto un'altra offerta dal mio compagno di classe quasi, Elia. Da questa frase non ho potuto rifiutare. Ho presentato il moderno Canon, che ha avuto problemi con scattare foto.
  Dal rosso-rivoluzionario tavolo Pervomajskiy trovano tre candidati: OEM telefono e fotocamere Pentax (il più antico tra tutti i partecipanti) e Canon (probabilmente il più giovane).
  Se qualcuno non sa perché ci siamo riuniti qui, nel seminterrato di questo articolo è un legame con il passato "scoperta". Se qualcuno ha dimenticato come la fotocamera digitale o matrice Perché, allora benvenuti sul Wiki o vedere questo video su Discovery Channel:

  La parte teorica. CCD e CMOS
  Matrice Oggi, realizzato da tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) ha conquistato il 90% del mercato mondiale, e non molto tempo fa follemente CCD popolare (Charge-Coupled Device) prevedono un rapido declino.
  Le cause sono molteplici, questo non è un elenco completo dei vantaggi della CMOS tecnologia: primo, basso consumo di energia in condizioni statiche rispetto a CCD, in secondo luogo, CMOS immediatamente "rilascio" segnale digitale che non richiede ulteriore conversione (conversione avviene appunto in ogni subpyksele separata), a differenza CCD, che è in realtà un dispositivo analogico, in terzo luogo, l'economicità di produzione, in particolare matrici di grandi dimensioni.
  Breve vista dei principi di CMOS matrice utilizzando due video dalla società Canon:


  Ma tutti i nostri pazienti (forse con l'eccezione del telefono cellulare fotocamera matrice) appartengono al periodo in cui il CCD regola incontrastato mondo, CMOS e solo la forza e la sensibilità riuniti per prendere poi una posizione di leadership. Così poche parole, però, devo dire che come un CCD a matrice. Una descrizione più dettagliata si trova sempre a Wiki.
  Così, il fotone dal soggetto, passando attraverso il filtro Bayer, cioè tsvetofyltr tipo RGBG, o filtro RGBW e raccoglie mykrolynzu cade sul materiale semiconduttore fotosensibile. Assorbita, fotone genera accoppiamento elettro-hole che la cella sotto l'influenza di un campo elettrico "split" esterna dell'elettrone "inviato" al tesoro - una buca di potenziale, dove esso attende per "leggere".

  Matrice CCD Diagram
  Leggendo la stessa matrice CCD è "poyacheechno", in modo da esprimere. Supponiamo di avere una serie di 5 di 5 pixel. Innanzitutto si legge il numero di elettroni in modo semplice e grandezza della corrente, il primo pixel. Poi un controller speciale "sposta" tutti per una cella, cioè carica fluisce dalla seconda cella prima. Anche in questo caso, leggere il valore e così, fino Leggi tutte le 5 celle. Successivo è un altro controllore si sposta a sinistra "immagine" di un passo verso il basso e il processo viene ripetuto fino a quando le correnti misurate in tutte le 25 celle. Può sembrare che questo è un processo lungo, ma per 5 milioni di pixel richiede solo un secondo.

  Il processo di lettura dell'immagine della matrice CCD
  Per essere assolutamente chiaro, proporrà il seguente video:



  La parte pratica
  Di solito l'analisi di belle persone coinvolte in guanti bianchi, che ha recentemente avuto modo di telecamere, ma si dice che per il video istruzioni di montaggio devono pagare inviando un SMS al numero. Prossimo verrà utilizzato un po 'più rispetto ai metodi goffi, quindi vi consigliamo di non ripetere a casa
  Come telefono cellulare esperto, è possibile visualizzare le pagine del precedente articolo, quindi non voglio dare di nuovo il video scioccante.
  La fotocamera Pentax citato è stato concesso Myse legno scuro, che, credo, è il cuore deve versare il sangue e la guancia una lacrima uomini avara:

  Della varietà di dettagli, ma siamo interessati solo a display LCD che verrà mostrato agli studenti, che si rivolgono a noi per FNM, in tour, lei di vetro a matrice CCD con qualcosa di sospetto simile o filtro polarizzatore e la luce IR (luce rossa ) per le riprese durante la notte. Va notato che la matrice fissata rigidamente al corpo della videocamera. Così, tutte le vibrazioni delle mani possono essere facilmente trasmessi direttamente alla matrice molto che, si vede, non è favorevole alla fotografia di alta qualità. A quanto pare, Darkwood nervi di cemento armato.
  Questo non gli ha impedito, "soffocare" la sua macchina fotografica preferita. Ricordate quando si arriva in estate per climi più caldi del mare e cercherà di fare una foto prossima ondata rotolato quella macchina fotografica - un dispositivo in cui le correnti possono causare corrosione.


  Subito evidente che Canon - un modello po 'più avanzato, più moderno di Pentax. Ad esempio, caricato a molla matrice (nell'immagine inferiore sinistro piccole molle chiaramente visibili). Tale stabilizzazione dell'immagine passivo contribuisce a garantire una migliore e più nitide colpi, naturalmente, se non si è nevrotica in fase avanzata!

  Tra l'altro, nella foto in basso a destra mostra chiaramente condensatore enorme, caricare il flash a causa di problemi con la quale una volta ho dovuto scrivere al largo delle sue fotocamere digitali Canon.
  Camera Phone Mobile
  Iniziamo la nostra analisi con una fotocamera del cellulare, che si concentrerà non tanto tempo e le parole in questo articolo dal fatto che la matrice stessa ha molto di dimensioni microscopiche ed è difficile lavoro (taglio, levigatura).
  Non è difficile notare, micrografie ottiche bordo inferiore della matrice ha due zone: la chiare e più scure. Spero che tutti indovinato: sotto il lato positivo non diodo viene applicata proprio così, con il titolo di chiudere una bella matrice massima organizzazione spirituale

  Microfotografie ottenuti usando un microscopio ottico, sono significativamente diversi da quelli che emettono un microscopio elettronico. Per esempio, a causa di "squadratura aree"?
  Il fatto che le ottiche non si vede alcun strati trasparenti (e anche se solo meno visibile), mentre la microscopia elettronica - in particolare metodo di analisi di superficie, che può ben essere che tutto colorato tsvetofyltrы top piazza coperta "caps" . Le dimensioni dei kubosferycheskoho sub-pixel è di circa 25 micrometri.

  Matrix Pentax
  Ricerca camera CCD-matrix Pentax iniziare con microscopio ottico. Con mio grande rammarico, a causa di difficoltà steriche, come dicono i chimici, il campione del microscopio del sistema, non è riuscito ad alto ingrandimento e prendere in considerazione alcuni subpykselы.

  Qualcosa di scritto, interessante, e qui da qualche parte vedere i nomi dei ragazzini cinesi?
  Ogni pista a contatto numerata, ma non a ciascun stesso filo di contatto sommati.

  Ma come vedremo presto imparare a contare - con la nanotecnologia, naturale

  Un chiaro confine tra la matrice e la "reggette"
  Il prossimo micrografia di un tutorial decente su microscopia elettronica. Sapete perché il microscopio elettronico non è uno strumento di misurazione? Sì, questo è il motivo: a causa dell'accumulo pagamento in loco, come oggetti sferici improvvisamente эllypsoydamy:

  Ma noi sappiamo che questa sfera
  Dai un'occhiata a ciò che è intorno alla matrice fotosensibile. Dato che non sono un esperto in materia di circuiti elettronici, ho paura persino di suggerire perché abbiamo bisogno di tutte queste strutture complesse e "complessità" leader, forse c'è qualcuno disposto a spiegare lo scopo delle seguenti parti e componenti (nei commenti, naturalmente) ?

  Colonne Enduring sopravvissuti taglio e la lucidatura

  Questi strati possono essere confusi, e l'interruzione di riga e la gamba
  Questo numero di "guardare dentro" - segno, dopo diversi anni di "calvario" abbiamo finalmente installato un nuovo sistema di micro, quindi a volte non posso solo portare belle immagini, ma anche per spiegare gli elementi chimici che consistono visto.
  Ed ecco la parte divertente - la matrice in tutta la sua gloria. Sotto la maglia, in cui le cellule situate microsfere-lenti, si possono vedere i singoli elementi fotosensibili (bene, oi loro resti, o piuttosto difficile). Appena sotto al momento di discutere la matrice Canon spiegherò nel dettaglio «sezione» unità della matrice. Nel frattempo, torniamo ai dati di analisi chimiche locali. Sembra che la rete consiste di tungsteno e microsfere è apparentemente silice, che dall'alto "coperta" in materiale polimerico.

  Matrix in tutto il suo splendore slozhnoustroennoy
  Tornando alla prima immagine SEM in questo capitolo, si nota che le trecce sono fatte di oro puro (oh sì!), Ma i leader all'interno del sensore attraverso il visibile, costituito da alluminio, che è il più sottile contenuto di rame strato sprayi di che è sull'orlo sensibilità del dispositivo.
  Fotocamera Matrix Canon
  Continuiamo la nostra immersione in micro - e noi nanomyrы come al solito con la microscopia ottica. Come con Pentax, matrice fotocamera Canon è stata in grado di aumentare a causa delle alte incongruenze geometriche. Tuttavia micrografie ottenute possono stimare le dimensioni delle singole sub-pixel - circa 15 micron, che è significativamente inferiore a quella del telefono cellulare matrice.

  Micrografie ottiche della matrice Canon
  A proposito, uno degli autori della incapacità di rimuovere il microscopio ottico ad alto ingrandimento - "vetro di copertura che copre la matrice e la sua" ripieno ":

  Buona cornice: Trasferire il vetro
  Naturalmente, sempre divertente nascondersi in chips, dove sfaldamento rigorosamente ordinato mondo dà una crepa che guarda al massimo angoli sacramentali del dispositivo:

  Un po 'più tardi si tornerà alle aree giallastre rosso questa foto
  Già colonne familiari senza scopo chiaro:

  Come stabile soldatini di piombo
  Consideriamo ora più in dettaglio il dispositivo CCD a matrice. Sopra CCD-matrice coperto con qualcosa di simile a uno strato di polimero (1), che protegge gli elementi fotosensibili di ambiente aggressivo. Sotto sono mykrolynzы tintura (2 e 3). Ma, come la microscopia elettronica non può ottenere immagini a colori, probabilmente direbbe, zone dipinte di grandi o piccole dimensioni non è possibile. Mykrolynzы di biossido di silicio (materiale più probabile per la loro fabbricazione) fissato nelle celle della griglia di tungsteno (4), in base ai quali nascondono elementi fotosensibili (5). E, ovviamente, l'intera struttura poggia su substrato di silicio puro;
  Tenuto conto del fatto che la matrice inoltre protetto vetro di "cover", le celle solari sono protette meglio del presidente russo nella sua limousine (a meno che, ovviamente, corretto per il fattore di scala).

  La matrice del dispositivo sugli articoli.
  Ma non è tutto. Abbiamo lasciato un pezzo di vetro, che copre a matrice, che sembra essere un polarizzatore. È un po 'agitato attorno ai bordi, ma quasi perfettamente liscia sul resto della superficie. Come microscopia ottica non dà risultati, vetro, vetro.

  Vetro con sospetta polarizzatore, niente di insolito
  E solo per microscopia elettronica hymkontrast non vedere l'immagine e una struttura a righe. Lo spessore di un "film" è solo 25 micrometri, e la dimensione dei singoli strati 180 e 100 nm, rispettivamente, per un chiaro e scuro. Sulla base di microanalisi, mi permetto di suggerire che le aree più scure arricchite titanio e la luce - in alluminio. A mio parere, questo è fantastico!

  Si scopre che all'interno della fotocamera strisce vita!
  Epilogo
  Questo mondo del CCD matrice secolo scorso è comparso oggi davanti a noi.
  Grazie a tutti (Basil per telefono, Elias e Darkwood per telecamere), che ha dato un contributo alla realizzazione di questo articolo. Si - ben fatto che ha sostenuto in questo sforzo difficile!
  E apoteosi di questo articolo, o meglio la sua apofyhey:

  Pokoytes con il mondo come noi non pensa la nuova applicazione
  Fonte: habrahabr.ru