Avant-propos
  Le premier dans la "collection" de matrices étaient sensibles à la lumière avant et caméra arrière Smartphone un fabricant coréen célèbre, qui a été gracieusement fournie par Vasyl Stolyarov. Puis je ai envoyé le vieil appareil photo Pentax ralenti (objectif de ci je ne vais pas spécifier le modèle exact de dispositifs) ferme. Dispositif était mort et ce était une bonne excuse pour passer dans mes mains soin et ne pas jeter comme beaucoup le font.
  Et dès que je ai vu rassemblé, reçu une autre offre de mon presque camarade de classe, Elijah. De cette phrase, je ne pouvais pas refuser. Je ai présenté le Canon moderne, qui avait des problèmes avec la prise de photos.
  Du rouge-révolutionnaire tableau Pervomajskiy se trouvent à trois candidats: OEM téléphone appareil photo et les caméras Pentax (la plus ancienne parmi tous les participants) et Canon (probablement le plus jeune).
  Si quelqu'un ne sait pas pourquoi nous nous sommes réunis ici, dans le sous-sol de cet article est un lien vers la «découverte» passé. Si quelqu'un a oublié comment l'appareil photo numérique ou une matrice Pourquoi, alors bienvenue sur le wiki ou voir cette vidéo sur le canal Discovery:

  La partie théorique. CCD et CMOS
  matrice Aujourd'hui, faite par la technologie CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) a remporté plus de 90% du marché mondial, et il n'y a pas si longtemps incroyablement populaire CCD (Charge-Coupled Device) prédisent un déclin rapide.
  Les causes sont nombreuses, ce ne est pas une liste complète des avantages de la technologie CMOS: d'abord, faible consommation d'énergie dans un état statique par rapport à CCD, d'autre part, CMOS immédiatement "question" signal numérique qui ne nécessite aucune conversion supplémentaire (conversion se produit précisément à chaque subpyksele séparée), contrairement à CCD, qui est en fait un périphérique analogique, troisièmement, le bon marché de la production, en particulier dans des matrices de grande envergure.
  Brève vue des principes de la CMOS à matrice en utilisant deux vidéos de la société Canon:


  Mais tous nos patients (peut-être à l'exception de la téléphonie mobile de la caméra de la matrice) appartiennent à l'époque où le CCD règle incontestée du monde, CMOS et seule force recueillies et la sensibilité à prendre plus tard une position de leader. Si peu de mots, cependant, je dirai que la façon dont un CCD-matrice. Une description plus détaillée se trouve toujours au Wiki.
  Ainsi, le photon à partir de l'objet, en passant par le filtre de Bayer, ce est à dire le type tsvetofyltr RGBG ou RGBW filtre et recueille mykrolynzu tombe matériau semi-conducteur photosensible. Absorbée, photons génère électro-trou paire que la cellule sous l'influence d'un champ électrique "split" externe de l'électron "envoyé" au trésor - un puits de potentiel, où il attendra "lecture".

  Schéma matrice CCD
  La lecture de la même matrice CCD est "poyacheechno», pour ainsi être exprimé. Supposons que nous ayons un tableau de 5 par 5 pixels. D'abord, nous lisons le nombre d'électrons dans un simple et l'ampleur du courant, le premier pixel. Ensuite, un contrôleur spécial "décale" tous pour une cellule, ce est à dire la charge découle de la seconde première cellule. Encore une fois, lisez la valeur et ainsi, jusqu'à ce que tous les Lire 5 cellules. Suivant est un autre contrôleur déplace vers la gauche "image" une étape vers le bas et le processus est répété jusqu'à ce que les courants mesurés dans les 25 cellules. Il peut sembler que ce est un long processus, mais pour 5 millions de pixels, il prend juste une seconde.

  Le procédé de lecture de l'image de la matrice de CCD
  Pour être absolument clair, proposer la vidéo suivante:



  La partie pratique
  Habituellement analyse belles personnes impliquées dans des gants blancs, ils ont récemment obtenu aux caméras, mais ils disent que pour la vidéo des instructions de montage doivent payer en envoyant un SMS au numéro. Suivant sera utilisé un peu plus que les méthodes maladroites, alors je vous conseille de ne pas répéter à la maison
  Comme téléphone cellulaire versé, vous pouvez consulter les pages de l'article précédent, je ne vais pas donner à nouveau cette vidéo choquante.
  L'appareil photo Pentax susmentionnée a été accordée myse Darkwood, qui, je pense, est le cœur doit verser le sang et joue un rouleau de larme hommes avares:

  De la variété de détails, mais nous sommes seulement intéressés à écran LCD qui sera présenté aux étudiants, qui viennent à nous pour FNM, en tournée, elle CCD verre de matrice avec quelque chose étrangement ressemblant ou un filtre polarisant et la lumière infrarouge (lumière rouge ) pour le tir de nuit. Il convient de noter que la matrice fixée de façon rigide au corps de la caméra. Ainsi, toutes les vibrations de vos mains pourront facilement être transmises directement à la matrice même que, voyez-vous, ne est pas propice à la photographie de haute qualité. Apparemment, Darkwood a les nerfs en béton armé.
  Cela ne l'a pas empêché, «noyer» son appareil préféré. Rappelez-vous quand vous arrivez en été pour des climats plus chauds de la mer et allez essayer de prendre une photo prochaine vague roulé cette caméra - un dispositif dans lequel les courants peuvent provoquer une corrosion.


  Immédiatement évident que Canon - un modèle peu plus avancé, plus moderne que Pentax. Par exemple, au printemps matrice chargé (dans l'image en bas à gauche de petits ressorts clairement visibles). Cette stabilisation d'image passive contribue à assurer une meilleure et plus nettes coups, bien sûr, si vous n'êtes pas névrotique à un stade avancé!

  Par ailleurs, photo de droite ci-dessous montre clairement énorme condensateur, charger le flash en raison de problèmes avec lesquels je ai eu une fois de radier ses appareils photo numériques Canon.
  Caméra Mobile
  Nous commençons notre analyse avec un appareil photo de téléphone mobile, qui se concentrera pas tellement de temps et les mots dans cet article du fait que la matrice elle-même dispose d'un microscope très en taille et ce est un travail dur (sciage, ponçage).
  Il ne est pas difficile de remarquer, micrographies optiques bord inférieur de la matrice a deux zones: le plus léger et plus sombre. Je espère que tous deviné: sous le côté lumineux pas de diode est appliqué juste comme ça, avec le stock de fermer une amende maximale de matrice organisation spirituelle

  Des microphotographies obtenues au microscope optique, sont nettement différentes de celles émettant un microscope électronique. Par exemple, en raison de "zones quadrature»?
  Le fait que l'optique nous ne voyons pas de couches transparentes (et même si ils ont juste moins visible), tout en microscopie électronique - en particulier la méthode d'analyse de surface, qui peut bien être ce tour de couleur tsvetofyltrы plateau carré couvert "caps" . Les dimensions des kubosferycheskoho sous-pixels est d'environ 25 micromètres.

  Matrice Pentax
  Recherche caméra CCD-matrice Pentax commencer par micrographies optiques. A mon grand regret, en raison de difficultés stériques, comme ils disent les chimistes, le système d'échantillonnage microscope, a été incapable à fort grossissement et examiner certaines subpykselы.

  Quelque chose d'écrit, intéressant, et quelque part ici voir les noms des petits enfants chinois?
  Chaque piste d'atterrissage en contact numérotée, mais pas à chaque même fil de contact résumé.

  Mais comme nous allons bientôt apprendre à compter - à la nanotechnologie, naturel

  Une ligne de démarcation claire entre la matrice et le "cerclage"
  La prochaine micrographie d'un tutoriel décent sur la microscopie électronique. Savez-vous pourquoi le microscope électronique ne est pas un outil de mesure? Oui, ce est pourquoi: à cause de l'accumulation de charge locale, comme des objets sphériques coup эllypsoydamy:

  Mais nous savons que ce domaine
  Alors jetez un oeil à ce qui est autour de la matrice photosensible. Depuis que je ne suis pas un expert dans le domaine des circuits électroniques, je crains même suggérer pourquoi nous avons besoin de toutes ces structures compliquées et "subtilités" dirigeants, peut-être il ya quelqu'un prêt à expliquer le but de les pièces et composants suivants (dans les commentaires, bien sûr) ?

  Colonnes survécu durables sciage et de polissage

  Ces couches peuvent être confondus, et la ligne et de la jambe pause
  Ce numéro de "regarder à l'intérieur" - signe, après plusieurs années de "calvaire" nous avons finalement installé un nouveau système de micro, donc parfois je ne peut pas simplement des images magnifiques, mais aussi d'expliquer les éléments chimiques qui consistent vus.
  Et voici la partie amusante - la matrice dans toute sa splendeur. En vertu de la maille, dans lequel les cellules situées microsphère-lentilles, vous pouvez voir les différents éléments photosensibles (ainsi, ou de leurs dépouilles, ou plutôt difficile). Juste en dessous lors de l'examen de la matrice Canon Je vais vous expliquer en détail «section» matrice unité. Dans l'intervalle, tournons-nous vers les données de l'analyse chimique locale. Il semble que le maillage est constitué de tungstène et des microsphères est apparemment silice, qui au-dessus de «couverte» dans un certain matériau polymère.

  Matrice dans toute sa gloire slozhnoustroennoy
  De retour à la première image SEM dans ce chapitre, nous notons que les plots de contact sont faites d'or pur (oh oui!), Mais les dirigeants à l'intérieur du capteur à travers le visible, constitué de l'aluminium, qui est le plus mince teneur en cuivre couche de sprayi dont est sur le point sensibilité du dispositif.
  Canon caméra matricielle
  Nous continuons notre immersion dans micro - et nous nanomyrы comme d'habitude avec la microscopie optique. Comme avec Pentax, Canon matrice de l'appareil photo n'a pas pu augmenter en raison des incohérences géométriques élevés. Cependant micrographies obtenues peuvent estimer la taille des sous-pixels individuels - environ 15 microns, ce qui est significativement inférieur à celui du téléphone mobile de la matrice.

  Des micrographies optiques de la matrice Canon
  Par ailleurs, l'un des auteurs de l'incapacité de retirer le microscope optique à fort grossissement - "couvercle en verre qui recouvre la matrice et son" farce ":

  Bon cadre: Transférer le verre
  Bien sûr, toujours caché amusant en jetons, où effritement strictement commandés monde donne une fissure qui regarde le plus de corners sacramentelles de l'appareil:

  Un peu plus tard, nous allons revenir à des zones jaunâtres rouge cette photo
  Déjà colonnes familiers pas d'objectif clair:

  Quelle est la stabilité des soldats de plomb
  Maintenant examiner plus en détail le CCD-matrice de configuration. Au-dessus CCD-matrice recouverte de quelque chose ressemblant à une couche de polymère (1), qui protège les éléments photosensibles de l'environnement agressif. Ci-dessous, qui sont mykrolynzы colorant (2 et 3). Mais comme la microscopie électronique ne peut pas obtenir des images de couleur, vous ne auriez probablement dire, les zones peintes grands ou petits ne est pas possible. Mykrolynzы de dioxyde de silicium (matériau le plus probable pour leur fabrication) fixé dans les cellules de la grille de tungstène (4), sous lequel se cachent éléments photosensibles (5). Et, bien entendu, toute la structure repose sur un substrat de silicium pur;
  Compte tenu du fait que la matrice en outre protégée «couverture» de verre, les cellules solaires sont mieux que le président russe protégés dans sa limousine (à moins, bien sûr, ajusté pour le facteur d'échelle).

  La matrice de l'appareil sur les articles.
  Mais ce ne est pas tout. Nous avons quitté un autre morceau de verre, couvrant la matrice, ce qui semble être un polariseur. Ce est un peu rude sur les bords, mais presque parfaitement lisse sur le reste de la surface. Microscopie optique Comme donne pas les résultats, le verre, le verre.

  Verre avec soupçonnée polariseur, rien d'inhabituel
  Et que par microscopie électronique hymkontrast pas voir l'image et une structure rayée. L'épaisseur d'un "film" est à 25 micromètres, et la taille des couches individuelles 180 et 100 nm, respectivement, pour une ombre et de lumière. Sur la base de microanalyse, je me permets de suggérer que les zones plus sombres enrichis titane et la lumière - aluminium. À mon avis, ce est génial!

  Il se avère que dans l'appareil des rayures propre vie!
  Épilogue
  Ce monde de la CCD-matrice de siècle passé, a comparu devant nous aujourd'hui.
  Merci à tout le monde (Basil par téléphone, Elias et Darkwood pour les caméras), qui a fait une contribution à la création de cet article. Vous - bien fait qui a soutenu dans cette entreprise difficile!
  Et l'apothéose de cet article, ou plutôt son apofyhey:

  Pokoytes avec le monde que nous ne pensons pas de votre nouvelle application
  Source: habrahabr.ru