Как работает ПЗС в копировальном аппарате?

Оглавление:

Anonim

В то время как некоторые конструкции фотокопировальных устройств и многих старых машин все еще используют светочувствительные ленты или барабаны для захвата изображений, многие новые копировальные аппараты и сканеры используют технологию, аналогичную той, которая используется в цифровых камерах. Прибор с зарядовой связью - это своего рода датчик изображения, преобразующий фотоны из света в электрические импульсы. Затем копир преобразует эти импульсы в данные изображения, позволяя копирующему устройству распечатать дубликат отсканированного изображения.

Устройство с зарядовой связью

Устройство с зарядовой связью похоже на фотоэлектрический элемент. ПЗС используют тонкий слой кремния, который становится электрически реактивным, когда свет падает на поверхность. Копир, оборудованный ПЗС, использует яркий свет для подсветки копируемого объекта, пропуская свет по поверхности страницы рядом с ПЗС. Отраженный свет попадает на ПЗС, и устройство передает полученные электрические импульсы на блок обработки копира.

Черное и белое

В случае черно-белого копирования дальнейшие манипуляции не требуются. Белые области страницы отражают много света, поэтому ПЗС поглощает больше света при прохождении через эти области, пропуская больше электронов. Более темные области поглощают свет, отражая меньше, поэтому ПЗС менее активна в этих областях страницы. Копир измеряет количество света, поглощенного на пиксель изображения, и использует эти данные для воссоздания скопированного изображения для печати или передачи.

Цветные ПЗС

Цветное копирование требует более сложных техник, чем черно-белое копирование. Первоначально цветные ПЗС-устройства основывались на серии призм для разделения входящего света на составляющие его красный, синий и зеленый цвета, фиксируя каждый цвет на отдельной отдельной ПЗС-панели. Однако эти устройства были дорогими из-за необходимой тройной активации активного механизма и были подвержены сбоям из-за неправильной настройки оптики. Сегодня некоторые высококачественные камеры и видеокамеры используют трехцветные ПЗС-настройки для получения изображений с чрезвычайно точной насыщенностью цвета.

Маски Байера

Большинство копировальных аппаратов используют более дешевое решение проблемы цветного сканирования. Эти устройства включают маску Байера над CCD, сетку красных, синих и зеленых фильтров над пикселями. Каждая четырехпиксельная область содержит один синий, один красный и два зеленых фильтра, и каждый пиксель, таким образом, записывает информацию об одном цвете, а также яркость. По мере того как ПЗС перемещается по оригиналу, каждый пиксель в ПЗС записывает информацию по мере прохождения, поэтому ПЗС в конечном итоге собирает информацию о красном, зеленом и синем для каждой части отсканированного изображения. Затем копир усредняет эту информацию, создавая негативы красного, зеленого и синего каналов, и, наконец, объединяет их в одноцветное изображение.