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Concept
Capteur photographique CCD
Résumé
vignette|Capteur photographique CCD pour l'imagerie astronomique.
Un capteur photographique CCD est un capteur photographique basé sur un dispositif à transfert de charges (charge coupled device, CCD). Dans les scanners de documents et beaucoup d'autres applications similaires, les dispositifs sont linéaires ; ils passent transversalement sur l'objet à explorer. Dans les appareils photographiques et les caméras vidéo numériques, les capteurs sont regroupés sur une surface rectangulaire, où chaque CCD forme une ligne, souvent dans la plus petite dimension de l'image.
Chaque élément photosensible charge un des éléments du CCD proportionnellement à son illumination. L'insolation est ensuite suspendue pendant qu'un signal d'horloge provoque le transfert de la charge à l'élément voisin, effectuant en bout de ligne une sérialisation des informations.
vignette|Le capteur CCD d'une webcam.
Les capteurs d'image CCD consistent en une matrice de photodiodes qui peuvent être indifféremment carrées, rectangulaires, ou polygonales, d'un diamètre caractéristique allant de à plus de . L'efficacité d'un élément capteur s'exprime en électrons produits par photon reçu. Plus la surface d'un élément est importante, plus il reçoit de photons, et donc plus la sensibilité lumineuse et la gamme dynamique du CCD sont élevées, mais comme le nombre d'éléments diminue pour une même longueur, il faut un capteur plus grand et un objectif de plus longue focale pour maintenir le pouvoir de résolution.
La plupart des CCD exploitent un effet de champ : un film diélectrique recouvre la couche dopée, et des électrodes transparentes sont connectées à ce film. Les porteurs de charges (le plus souvent des électrons, mais parfois aussi des « trous ») s'accumulent sur le film. Une autre fine couche conductrice est parfois interposée entre les pixels pour améliorer le contraste et décharger électriquement les pixels sur-éclairés.
La lumière incidente transfère par effet photoélectrique interne son énergie aux électrons du semi-conducteur.
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