Причины появления белых пятен.
Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"
a) Основные причины появления пятен заложены в технологических процессах производства матрицы.
b) Белые пятна появляются при производстве вследствие неточности работы оборудования, появления частиц пыли, несовпадения оптических масок и неточности экспозиции.
c) Одной из возможных причин считаются дефекты кристаллизации полупроводников на подложке.
d) Есть предположение, что дефекты кристаллизации возникают под воздействием космического излучения. Если это так, то появление пятен можно проверить с помощью имитации излучения.
Причины a), b), и с) могут быть устранены решением проблем технологического процесса производства матриц. Устранить же влияние космического излучения невозможно.
Методы сокращения количества пятен.
Поскольку избежать влияния космического излучения невозможно, производители CCD матриц рекомендуют следующее;
Транспортирование CCD устройств
- Транспортирование, применяемое Watec, осуществляется только наземным и водным транспортом, благодаря чему воздействие космического излучения минимально (Авиаперевозки не рекомендуются, поскольку увеличивают воздействие космического излучения).
Сокращение времени хранения запасов матриц
- Для уменьшения вероятности появления белых пятен компания Watec старается сократить время хранения матриц до производства.
Размещение запасов матриц
- Все матрицы хранятся в местах, минимизирующих влияние излучения (на нижнем этаже производственного помещения), согласно рекомендациям производителей CCD матриц.
Оборудование для хранения матриц
- При хранении матриц для экранирования от излучения применяется защитная алюминиевая упаковка
Все вышеперечисленное позволяет минимизировать появление белых пятен, однако развитие технологии на современном уровне пока не позволяет полностью исключить влияние космического излучения.
a. Невозможно предотвратить появление белых пятен; c помощью доступных современных технологий можно лишь уменьшить воздействие факторов, вызывающих их появление.
b. В настоящее время гарантия производителей CCD оборудования распространяется на белые пятна только до дня отгрузки их со склада производителя.
c. Появление белых пятен после отгрузки со склада Watec не может быть компенсировано.
Вследствие всех вышеуказанных причин, компания Watec проверяет все свои камеры на наличие белых пятен при выпуске.
Камеры Watec.
a. Сигнал, поступающий с CCD матрицы, проходит через схему AGC (Automatic Gain Correction - автоматическая коррекция уровня) для получения оптимального уровня видеосигнала.
b. В высокочувствительных CCD камерах амплитуда увеличена в 10 раз (на 20 dB). Соответственно усиление сигнала происходит в пределах от 15 до 400 раз
c. При ярком освещении объекта съемки уровень сигнала с CCD высокий, поэтому влияние схемы AGC уменьшается, соответственно уменьшается и влияние белых пятен
d. При закрытой диафрагме объектива, либо при низком освещении объекта съемки, уровень сигнала, поступающий с CCD, низкий. Схема AGC усиливает уровень видеосигнала, соответственно становятся заметными и белые пятна.
Максимальное увеличение сигнала в схеме AGC происходит при низкой освещенности объекта съемки. По этой причине белые пятна становятся более заметны.
e. Последний каскад AGC - схема гамма-коррекции. Гамма коррекция позволяет получить более естественное отображение полутонов на мониторе. Стандартное значение: γ = 0,45
При включении гамма-коррекции слабые сигналы, к которым относятся и белые пятна, также усиливаются.
Выбор камеры.
Как показано выше, увеличение диапазона усиления схемы AGC позволяет увеличить такие характеристики, как чувствительность камеры. Однако вместе с этим увеличивается заметность белых пятен матрицы.
Решение данной проблемы находится в увеличении чувствительности не за счет увеличения коэффициента усиления AGC.
Компания Watec стремится найти оптимальное решение данной проблемы для пользователей своей продукции. Поэтому, если проблема белых пятен для Вас столь критична, обратите внимание на выбор моделей камер Watec со следующими функциями:
- Модели с переключением коэффициента усиления (с функцией работы при низкой освещенности)
- Модели с ручной регулировкой коэффициента усиления (с функцией установки уровня усиления)
- Модели с заранее заданным (заводская установка) коэффициентом усиления. По материалу Watec Co., Ltd
Серия сообщений "Элементная база":радиодетали, электронные компоненты
Часть 1 - Набор БИС для цифровых камер
Часть 2 - Видео постпроцессор PNX5100 компании NXP Semiconductors для обеспечения качества full-HD
...
Часть 4 - Звукоизоляция из радиодеталей
Часть 5 - Микросхемы для флюоресцентных ламп
Часть 6 - Решение проблемы белых пятен на CCD матрицах
Часть 7 - Сможет ли бактерия Delfitia извлекать золото из радиодеталей и электронных компонентов?
Часть 8 - Ультразвуковые датчики с аналоговым выходом и запоминанием диапазона работы
...
Часть 35 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 16-я
Часть 36 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 19-я
Часть 37 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 20-я
