Predgovor
 Prvi u "kolekciji" od fotosenzitivne matrice su prednja i stražnja kamera smartphone slavni korejski proizvođač, koji je ljubazno pružio Vasyl Stolyarov. Tada sam poslao starog firma miruje fotoaparata Pentax (u daljnjem tekstu svrhu neću navesti točan model uređaja). Uređaj je mrtav, a to je bio dobar izgovor da ga prođe u mojim rukama brige, a ne bacati onoliko učiniti.
 I čim sam vidio okupili, dobila još jednu ponudu od mog gotovo razreda, Ilija. Iz ove rečenice nisam mogao odbiti. Predstavio sam se na modernim Canon, koji je imao problema s fotografiranje.
 Od crvenog-revolucionarni Pervomajskiy stolu leže tri kandidata: OEM kamera telefon i kamere Pentax (najstariji među svim sudionicima) i Canon (vjerojatno najmlađi).
 Ako netko ne zna zašto smo se okupili ovdje, u podrumu ovog članka je link na prošloj "otkrića". Ako je netko zaboravio kako se digitalna kamera ili matrice Zašto, onda dobrodošli na Wiki, ili pogledajte ovaj video na kanalu Discovery:

 Teoretski dio. CCD i CMOS
 Danas matrica, donosi tehnologija CMOS (komplementarne MOS) osvojio je preko 90% svjetskog tržišta, a ne tako davno ludo popularan CCD (Charge-Zajedno uređaja) predviđaju brzi pad.
 Uzroci su mnogi, ovo nije potpuni popis prednosti CMOS tehnologije: prvo, niska potrošnja energije u statičnom stanju u odnosu na CCD, kao drugo, CMOS odmah "problem" digitalni signal koji ne zahtijeva dodatne pretvorbe (pretvorba događa se upravo na svakoj odvojeno subpyksele), za razliku od CCD, što je zapravo analogni uređaj, treće, jeftinoća proizvodnje, osobito u matricama velikih.
 Kratak pogled na načelima CMOS-matrice pomoću dva video iz tvrtke Canon:


 No, sve naše pacijente (možda s izuzetkom matrica kamere mobilnog telefona) pripadaju doba kada je svijet neizazvan pravilo CCD, CMOS i samo se okupili snage i osjetljivosti za kasnije preuzeti vodeću poziciju. Dakle par riječi, ali, ja ću reći da kako CCD-matricu. Detaljniji opis uvijek se može naći na Wiki.
 Dakle, foton iz subjekta, prolazi kroz filter Bayer, odnosno tsvetofyltr tipa RGBG ili RGBW filterom i prikuplja mykrolynzu pada na fotoosjetljivi poluvodički materijal. Upija, stvara foton elektro-rupu par da stanica pod utjecajem vanjskog električnog polja "Split" elektrona "poslao" u riznicu - potencijalni Pa, gdje će čekati "čitanje".

 Dijagram CCD matrica
 Čitanje isti CCD matrica je "poyacheechno", kako bi se izrazio. Pretpostavimo da imamo niz 5x 5 piksela. Najprije čitamo broj elektrona u jednostavan i veličinu struje, prvi piksel. Zatim posebna kontroler "prebacuje" sve za jednu stanicu, odnosno naplatiti teče iz druge ćelije na prvom mjestu. Opet, pročitajte vrijednost i tako sve dok pročitajte sve 5 stanica. Zatim je još regulatora potezi napustio "sliku" jedan korak prema dolje i proces se ponavlja dok izmjerene struje u svih 25 stanica. To se može činiti da je to dugotrajan proces, ali za 5 milijuna piksela to traje samo sekundu.

 Proces čitanja sliku CCD matrice
 Biti potpuno jasno, predlaže sljedeći video:



 Praktični dio
 Obično raščlanjivanja prekrasne ljude koji su uključeni u bijelim rukavicama, da je nedavno dobio na kamerama, ali oni kažu da su za video upute za izradu mora platiti slanjem SMS na broj. Zatim će se koristiti vrlo malo više od nespretnih metodama, pa sam savjetujemo vam da ga ne ponoviti kod kuće
 Kao upućen mobitela, možete pogledati na stranicama prethodnom članku, tako da neću dati ovu šokantnu videa opet.
 Spomenuto Fotoaparat Pentax je odobren myse Darkwood, koji je, mislim, je srce mora zaliti krvlju i obraz suzu role škrti ljudi:

 Od raznih detalja, no mi smo zainteresirani samo u LCD zaslonu koji će biti prikazani na studente koji dolaze k nama za FNM, na turneji, ona CCD matrica stakla s nešto sumnjivo nalik ili polarizator filter i IR svjetla (crveno svjetlo ) za snimanje noću. Treba napomenuti da je matrica kruto fiksiran na tijelo kamere. Dakle, sve vibracije tvojim rukama će biti lako prenosi izravno do samog matrice da, vidiš, nije pogodno za visoko kvalitetne fotografije. Očigledno, Darkwood ima armiranog živce.
 To ga nije zaustavilo, "utopiti" njegova omiljena kamera. Sjeti se kad dođete u ljeto toplije klime na moru i da će pokušati snimiti fotografiju sljedeći val smotani da fotoaparat - uređaj u kojoj se struja može dovesti do korozije.


 Odmah očito da je Canon - malo napredniji, moderniji modela od Pentax. Na primjer, oprugom matrica (u donjem lijevom slici jasno vidljivi mali izvori). Takva pasivna stabilizacija slike pomaže kako bi se osiguralo bolje i oštrije slike, naravno, ako nisu neurotični u poodmakloj fazi!

 Usput, na slici desno ispod jasno pokazuje ogroman kondenzator, Punjenje bljeskalice zbog problema s kojima sam nekada morala otpisati svoje digitalne fotoaparate Canon.
 Kamera Mobitel
 Mi smo počeli naše analize s mobilnog telefona kamera, koji će se fokusirati ne toliko vremena i riječi u ovom članku iz činjenice da je sama matrica ima vrlo mikroskopskoj u veličini i to je težak posao (piljenje, brušenje).
 Nije teško uočiti, optički micrographs donji rub matrice ima dvije zone: svjetlije i tamnije. Nadam se da su svi pogodili: pod vedrim strani bez dioda se primjenjuje samo tako, sa zaliha zatvoriti maksimalnu fine duhovne organizacije matricu

 Fotomikrografovi dobiveni pomoću optičkog mikroskopa, se značajno razlikuju od onih koja emitira elektronskim mikroskopom. Na primjer, na račun "kvadriranje područja"?
 Činjenica da je optika ne vidimo nikakve transparentnih slojeva (pa čak i ako su samo manje vidljiva), dok je elektronska mikroskopija - pogotovo metoda analize površine, koja može biti da je okrugli obojeni kvadrat top tsvetofyltrы pokriveni "kape" , Dimenzije kubosferycheskoho pod-piksela oko 25 mikrometara.

 Matrix kamere Pentax
 Istraživanje CCD-matrica fotoaparat Pentax početi s optičkim mikrografijama. Na moju veliku žalost, zbog prostornih problema, kako kažu kemičare, sustav uzorka mikroskop, nije bio u mogućnosti na velikim povećanjem i razmislite malo subpykselы.

 Nešto napisano, zanimljivo, i ovdje negdje vidjeti imena malih kineskih djecu?
 Svaki slijetanje jastučić u kontakt brojevima, ali ne i na svakom sažeo isti kontakt žice.

 No, kao što ćemo uskoro naučiti brojati - s nanotehnologije, prirodni

 Jasno granica između matrice i "flasteri"
 Sljedeći snimak pristojan udžbenik o elektronskim mikroskopom. Znate li zašto je elektronski mikroskop nije alat za mjerenje? Da, to je razlog zašto: zbog akumulacije lokalne naboja, kao što su kuglaste objekte iznenada эllypsoydamy:

 No, znamo da je to područje
 Zatim pogledajte što je oko fotoosjetljivi matrice. Budući da nisam stručnjak u području elektroničkih sklopova, bojim se čak tvrditi zašto moramo sve ove komplicirane strukture i "zamršenosti" vođe, možda ima netko voljan objasniti svrhu sljedećih dijelova i komponenti (u komentarima, naravno) ?

 Trajna stupovi preživio piljenje i poliranje

 Ti slojevi mogu biti zbunjeni, a linija i nogu pauze
 To pitanje "pogled iznutra" - znak, nakon nekoliko godina "iskušenje", konačno smo instalirali novi sustav mikro, tako da se ponekad ne može samo donijeti lijepe slike, ali i objasniti kemijske elemente od koji se sastoji vidjeli.
 I ovdje je dio zabave - matrica u punom sjaju. Pod mreže, u kojoj se nalaze stanice mikrosferni-objektivi, možete vidjeti pojedinačne fotosenzitivne elemente (dobro, ili njihove ostatke, odnosno teško). Samo u nastavku, kada se raspravlja o matricu Canon ću objasniti u detalje «presjek» matricu jedinice. U međuvremenu, neka nam se obratiti podacima lokalnih kemijske analize. Čini se da se mreža sastoji od volframa, a mikrosfere očito silicijev dioksid, koji je odozgo "prekrivena" na neki polimerni materijal.

 Matrix u punom sjaju slozhnoustroennoy
 Vraćajući se na prvi SEM slike u ovom poglavlju, napominje se da su kontakt jastučići izrađeni su od čistog zlata (oh yes!), Ali su čelnici unutar senzora preko vidljivi, koja se sastoji od aluminija, što je najtanji sloj sprayi bakar sadržaj koji se nalazi na rubu osjetljivost uređaja.
 Matrix fotoaparat Canon
 Nastavljamo uranjanje u mikro - i mi nanomyrы kao i obično sa optičkim mikroskopom. Kao i Pentax, matrica Canon fotoaparat nije bio u mogućnosti da se poveća zbog visoke geometrijskih nedosljednosti. Međutim micrographs dobiveni može procijeniti veličinu pojedinih pod-piksela - oko 15 mikrona, što je znatno manje nego što je matrica mobilnog telefona.

 Optički micrographs matrice Canon
 Usput, jedan od počinitelja u nemogućnosti da se vadite optički mikroskop pri velikim povećanjima - "cover stakla koje pokriva matricu i svoju" nadjev ":

 Dobar okvir: Prijenos stakla
 Naravno, uvijek zabavno skriva u čips, gdje pucaju strogo naredio svijet daje ispucati što izgleda na većini sakramentalnim ugla uređaja:

 Malo kasnije ćemo se vratiti na žućkasto-crvene područjima ovu fotografiju
 Već upoznati stupaca nema jasnu svrhu:

 Kako stabilna limeni vojnici
 Sada razmislite detaljnije uređaj CCD-matrica. Iznad CCD-matrice prekriven nešto slično polimerni sloj (1), koji štiti fotoosjetljivi elementi agresivnom okolišu. Ispod toga se mykrolynzы boje (2 i 3). No, kao i elektronskog mikroskopa ne mogu dobiti slike u boji, vjerojatno bi rekao, velike ili male obojana područja nije moguće. Mykrolynzы silicij dioksida (najvjerojatnije materijala za njihovu proizvodnju) fiksne u stanicama tungsten mreže (4), pod kojima skrivaju fotosenzitivne elemente (5). I, naravno, cijela struktura počiva na čistom silicija podloge;
 S obzirom na činjenicu da je matrica dodatno zaštićen "pokriti" stakla, solarne ćelije su zaštićeni bolji od ruskog predsjednika u svojoj limuzini (osim, naravno, prilagođen za faktor ljestvice).

 Matrica uređaj na stavkama.
 No, to nije sve. Ostavili smo još jedan komadić stakla, pokrivajući matrica, koja izgleda kao da se polarizator. To je malo grubo oko rubova, ali gotovo savršeno glatka na ostatak površine. Kao optički mikroskop daje nikakve rezultate, staklo, staklo.

 Staklo sa sumnjivom polarizatora, ništa neobično
 I samo elektronskim mikroskopom hymkontrast ne vidite sliku i prugasta struktura. Debljina je "film" je samo 25 mikrometara, a veličina pojedinačnih slojeva 180 i 100 nm, za tamno i svjetlo. Na temelju mikroanalizom, usudio bih se predložiti da više tamna područja obogaćena titana i svjetlo - aluminija. Po mom mišljenju, ovo je super!

 Ispada da je u fotoaparatu pruge vlastiti život!
 Epilog
 Ovaj svijet CCD-matrice prošlog stoljeća pojavio se pred nama danas.
 Hvala svima (Bazilije putem telefona, Elias i Darkwood za kamere), koji je napravio doprinos stvaranju ovog članka. Vi - i učinio da podržava u ovom teškom poduhvatu!
 I apoteoza ovog članka, odnosno njegov apofyhey:

 Pokoytes sa svijeta, kao što ne mislim o svom novom zahtjevu
 Izvor: habrahabr.ru