دوربین CCD چیست؟
دوربینهایCCD تصویر‌برداری را از طریق سنسور CCD انجام می‌دهند. واژه “دوربین CCD” در حوزه دوربین صنعتی و دوربینهای تجاری به کار برده می‌شود. درگذشته، “دوربین CCD” بیانگر تفاوت میان دوربینهای دارای قرقره فیلم یا لوله‌‌‌های pickup بوده است.
در ادامه این مطلب و بعد از بررسی سنسور CCD درباره تفاوت میان دوربین CMOS و CCD مطالبی را عنوان خواهیم کرد. در ضمن بد نیست که بدانید بیشتر دوربینهای تجاری از نوع CMOS هستند. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این نوع از دوربین می‌توانید به مطالبی مانند مقاله “دوربین CMOS چیست” در سایت نوین ایلیا صنعت مراجعه کنید. البته درحالیکه دوربینهای CMOS روزبه‌روز بیشتر در پروژه‌های بینایی ماشین در حال استفاده هستند؛ هنوز هم از دوربین CCD در این صنعت استفاده می‌شود.
در دوربینهای با سنسور CCD، بار الکتریکی تولید‌شده در هر سلول به شکل تک‌تک و به فرم ردیفی خوانده می‌شود. در این نوع از دوربین‌ها، قبل از آماده‌شدن دوربین برای عکسبرداری بعدی، باید همه اطلاعات عکس قبلی پاک شده باشد. CCD مخفف Charge Copled Device است که به معنای دستگاه بارجفت‌شده ترجمه می‌شود. برای بیان ساده این‌که دوربین ccd چیست می‌توان گفت که CCD، نور‌هایی که دریافتی را به علائم الکتریکی تبدیل می‌کند.
در ساخت اولیه ccd قرار بود جایگزینی برای فیلم در دوربینهای عکاسی باشد. این موضوع با کشف حافظه‌های جدید، مسیر خود را به‌سوی دیگری تغییر داد. در ادامه درباره کاربردهای دوربین ccd توضیحاتی را ارائه می‌کنیم که می‌تواند برای بسیاری از شما جالب باشد. پس تا پایان مطلب با ما همراه باشید.
کاربردهای دوربین CCD
CCDها در دسته‌بندی‌های مختلفی بررسی می‌شوند که می‌توان برای هر‌یک کاربردهای خاصی را در‌نظر گرفت. به‌عنوان‌مثال برای تعدادی از عوامل برای دسته‌بندی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تفکیک‌پذیری یا رزولوشن
- اندازه CCD
- شرکت تولید‌کننده دوربین ccd
- سری و نوع دوربین CDD تولیدی
در ادامه تعدادی از مهمترین کاربرد دوربین ccd را مشاهده می‌کنید:
- کاربرد در ستاره‌شناسی: تقریباً برای همه کاربردهای UV تا INFRARED، سنسور CCD مورداستفاده قرار می‌گیرد. به علت راندمان بالای کوانتوم و خطی بودن خروجی‌ها از این نوع سنسور در ستاره‌شناسی استفاده‌های فراوانی می‌شود.
- CCDها به‌صورت فراوان در تشخیص تصاویر به کار می‌روند. دلیل این موضوع را می‌توان گستره دینامیکی زیاد، پاسخ خطی و نویز کم دانست.
- از CCDها به علت قابلیت اسکن بیش از ده میلیون پیکسل در میکروسکوپ‌های نوری هم استفاده می‌شود.
البته علاوه بر ستاره‌شناسی و موارد ذکر شده در بالا، از سنسور CCD در MONOCROMATORها، SPECTROMETERها،N-SLIT INTERFEROMETERها هم استفاده می‌شود
تفاوت دوربینهای CCD و CMOS
در چند سال گذشته، تنها دوربینهای تجاری ارزان‌قیمت به سنسور CMOS مجهز می‌شدند و دوربینهای با‌کیفیت فقط با سنسور CCD به بازار ارائه می‌شدند. اما اکنون درحالیکه سنسورهای CMOS از نظر ویژگی با سنسورهای CCD یکسان هستند ولی به‌خاطر دارابودن ویژگی‌‌های بارز (نظیر مصرف انرژی بهینه، قیمت پایین، اتصال آسان و …) بر حوزه دوربینهای DSLR حکمرانی می‌کنند.
در مقایسه‌ای ساده می‌توان تفاوت‌هایی را برای دوربینCCD و CMOS بیان کرد که تعدادی از آن‌ها عبارت‌اند از:
- کیفیت تصاویر دوربین ccd بالاتر است و می‌توان تصاویر بهتری را از آن انتظار داشت.
- دوربینCCD حساسیت بالاتری به نور دارد و همین موضوع باعث شده تا انتخاب بهتری برای دوربینهای امنیتی به‌حساب بیاید.
- میزان مصرف انرژی این دوربین نسبت به CMOS بسیار بیشتر است و می‌توانند تا صد برابر انرژی مصرف کنند.
- تعداد پیکسل‌‌های CCDها به طور معمول بیشتر است.
- برای خرید CCDها باید هزینه بیشتری را پرداخت کرد.
مزایا و معایب دوربین و سنسور CCD
درحالیکه دوربینهای تجهیز شده به سنسور CCD از رده خارج شده محسوب می‌شوند، هنوز هم بعضی از دوربینهای صنعتی از این سنسورها استفاده می‌کنند. از مزیت‌های دوربین CCD می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
زمان اکسپوژر بالا: زمان اکسپوژر بالاتر از یک دقیقه هنوز برای سنسورهای CMOS مشکلی مهم است. این امر در حالی است که ساده‌ترین دوربین CCD زمان اکسپوژری تا یک ساعت را فراهم می‌آورد.
حساسیت بیشتر دوربین ccd به نور هم باعث شده تا در بسیاری از کاربرد‌ها استفاده از آن ترجیح داده شود.
کیفیت بالاتر و تعداد پیکسل‌ها بیشتر از دوربین‌ها CMOS
حساسیت ذاتی به اشعه مادون‌قرمز
اما به‌عنوان معایب دوربینCCD می‌توان به قیمت بالای آن و مصرف انرژی زیادتر نسبت به دوربین CMOS اشاره کرد که در قسمت های قبل هم درباره آن‌ها صحبت کردیم.
کلام آخر
یکی از فناوری‌های مهم در دوربین‌ها استفاده از سنسور CCD است که با‌توجه‌به ساختار و عملکرد آن می‌تواند به ثبت تصاویری با‌کیفیت منجر شود. در این مقاله سعی کردیم تا شما را با دوربین CCD و مواردی درباره آن آشنا کنیم.