CCD

CCD, ראשי תיבות של Charge Coupled Device (בעברית: הַצַ"ם, התקן צמוד-מטען), הוא חיישן אלקטרואופטי. חיישן = מכשיר שהופך אור לאות חשמלי. בתוך ה-CCD יש מעגל משולב ומערך של רכיבים בעלי קיבול, שבהם נצבר מטען חשמלי שניתן להזרימו ולקרואו.

השימוש העיקרי ב-CCD הוא כגלאי במצלמות וידאו ובמצלמות סטילס דיגיטליות. כל תא במערך הוא תא פוטואלקטרי שממיר את עוצמת האור שמגיע אליו לזרם חשמלי. פיקסלים (נקודות תמונה) שקולטים יותר אור מפיקים זרם גבוה יותר. כך אפשר להבחין בין אור וחושך ובין גווני אפור שונים. מספר הגוונים תלוי ברגישות התאים, בכמות הרעש שהם מייצרים ובאלקטרוניקה שקוראת אותם.

איכות התמונה מושפעת גם ממספר הפיקסלים. טלפונים פשוטים משתמשים במאות אלפי פיקסלים, בעוד מצלמות מקצועיות יכולות לכלול מעל 20 מיליון פיקסלים. בצלם דיגיטלי ה-CCD מחליף את סרט הצילום הכימי, ונתוני העצמה של כל פיקסל נשמרים בפורמט דיגיטלי.

כדי לצלם בצבע מורכבים לפני הפיקסלים מסנני צבע קטנים, בדרך כלל לאדום, לירוק ולכחול. הסידור הנפוץ הוא מטריצת באייר: במחצית הפיקסלים מגיע רק אור ירוק, ברבע אור אדום וברבע אור כחול. ההבדל נובע מהעובדה שעין האדם רגישה יותר לירוק, ולכן השיטה משפרת רזולוציה ותחושת צבע.

במצלמות יקרות נמצאים שלושה רכיבים נפרדים של CCD, והאור נחלק ביניהם בעזרת מנסרה או מראות דיכרואיות. שיטה אחרת נקראת FOVEON: יש שלושה חיישנים זה מעל זה, וכל שכבה רגישה לצבע שונה ושקופה לאחרים. המידע מכל הפיקסלים מרכיב בסופו של דבר תמונה צבעונית דיגיטלית.

CCD הוא חיישן שמקבל אור והופך אותו לאות חשמלי. חיישן = מכשיר שמגיב לאור.

ה-CCD נמצא במצלמות. הוא מחליף את סרט הצילום ששרף פעם. כל נקודה קטן ב-CCD נקראת פיקסל. פיקסל קולט אור. פיקסלים שקולטים הרבה אור נותנים אות חזק.

האותים של הפיקסלים נשמרים כנתונים דיגיטליים. בשביל צבע שמים לפני הפיקסלים מסנני צבע: אדום, ירוק וכחול. רוב מצלמות משתמשות בסידור שנקרא באייר. שם יש יותר פיקסלים לירוק, כי העין שלנו רגישה לירוק.

במצלמות טובות מאוד האור נחלק ליותר מ-CCD אחד. יש גם שיטה בשם FOVEON. שם יש שלוש שכבות חיישנים זו מעל זו, וכל שכבה רואה צבע אחר.