Bildsensoren und optische Bauelemente

Welche Aussage zum Ausleseverfahren von CCD-Bildsensoren ist richtig?

  1. ADie Ladung der Pixel wird wie in einer Eimerkette nacheinander transportiert und am Ausgang in eine Spannung umgewandelt
  2. BDie Umwandlung in Spannung erfolgt durch Verstärker in jedem Pixel, und es wird zeilenweise ausgelesen
  3. CLicht wird direkt in ein digitales Signal umgewandelt
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Antwort: A. Die Ladung der Pixel wird wie in einer Eimerkette nacheinander transportiert und am Ausgang in eine Spannung umgewandelt

Beim CCD wird die in den Pixeln gespeicherte Ladung durch aufeinanderfolgendes Umschalten der Elektrodenspannungen wie in einer Eimerkette transportiert und von einem einzigen Verstärker am Ausgang in eine Spannung umgewandelt. Die Transfereffizienz ist mit über 99,999 % sehr hoch, und wegen des einen Ausgangsverstärkers ist die Streuung zwischen Pixeln gering und das Rauschen niedrig. Es sind jedoch Ansteuerspannungen von über 10 V und ein Spezialprozess nötig, der Stromverbrauch ist hoch und das Auslesen langsam; daher wurde das CCD mit Ausnahme etwa der Astronomie durch CMOS ersetzt.

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