Przetwornik CCD

Przetwornik (matryca światłoczuła) CCD (Charge Coupled Device) - układ półprzewodnikowych elementów światłoczułych, w którym następuje proces przetwarzania obrazu na sygnał elektryczny. 

Budowa i działanie

Matryca zbudowana jest z określonej ilości elementów światłoczułych (fotodiody, kondensatora MOS) rozmieszczonych w liniach i kolumnach tworzących strukturalną siatkę. Każdy element matrycy odpowiada jednemu punktowi, tzw. pikselowi obrazu. Światło padające na element powoduje powstanie ładunku elektrycznego i w konsekwencji sygnału odpowiedniego do ilości przetworzonego promieniowania świetlnego. 

Uderzający w element światłoczuły foton powoduje wytrącenie nośnika ładunku, czyli powstanie zjawiska efektu fotoelektrycznego wewnętrznego (fotoprzewodnictwa) - nośniki przenoszone są pomiędzy pasmami energetycznymi atomu zwiększając konduktywność materiału półprzewodnikowego. Powstające ładunki przenoszone są do odpowiednich komórek pamięci (tzw. studni), skąd przesyłane są sekwencyjnie do elektrody zbierającej i na wyjście przetwornika, generując sygnał. Obraz powstaje dzięki sygnałom ze wszystkich komórek pamięci, wzmacnianych i  konwertowanych do postaci cyfrowej przy wykorzystaniu przetworników analogowo-cyfrowych.

Zastosowanie

Matryce CCD powstały jako urządzenia wykorzystania podczas obserwacji i rejestracji astronomicznych i do dziś znajdują tam zastosowanie. Wraz z rozwojem technologii, pojawiły się w cyfrowych aparatach fotograficznych, kamerach i innych rejestratorach wizyjnych, skanerach i czytnikach linii papilarnych.