CCD / ПЗС

CCD-матрица (англ. Charge-Coupled Device) — аналоговая интегральная микросхема из светочувствительных фотодиодов. В основе матрицы лежит технология ПЗС — приборов с зарядовой связью.

В настоящий момент самыми распространенными ПЗС-матрицами, применяющимися в камерах видеонаблюдения являются микросхемы японской компании SONY.

CCD-матрица преобразовывает световой поток в электрический сигнал, т. е. служит заменой пленки, которая использовалась ранее в видеотехнике. Однако, ПЗС-технология не ограничена рамками видео- и фото- съемки. Такие матрицы применяются в сканерах, факсах и другом оборудовании.

Принцип действия: при открытии затвора камеры свет попадает на ячейки ПЗС, приводит к образованию электрического заряда. Чем больше света попадает на матрицу, тем больше ток. Считывание электрических зарядов, накопившихся в ячейках матрицы осуществляется последовательными регистрами сдвига, т. е. строки зарядов поочередно преобразуются в серии импульсов. Такие серии представляют собой аналоговый сигнал, который в дальнейшем поступает на усилитель. Цветное изображение образуется путем пропускания света через многослойный набор, содержащий красный, синий и зеленый светофильтры. Далее свет попадает на пикселы ПЗС, которые чувствительны к красному, синему и зеленому цвету, что дает полноцветное изображение.

Самыми распространенными форматами ПЗС-матриц, используемых в камерах видеонаблюдения являются: 1/2, 1/3, 1/4 дюйма. Соответственно, чем больше размер матрицы, тем больше ячеек на ней можно разместить, тем больше разрешение она может обеспечивать при прочих равных условиях.

Альтернативой ПЗС-матрицам, на сегодняшний день, являются КМОП-матрицы (CMOS). Технология КМОП является более экономичной, что снижает цену конечного устройства, однако по качеству изображения ПЗС матрицы пока что занимают лидирующие позиции.