第118章 原理,青史留名?(2/2)
不完全是!
电容数量跟解析度的关係会经歷一个,先正相关、后负相关的过程。
原因很简单,ccd晶片的尺寸是被限制的,即使在后世,单块宽度最大也就100毫米。
如果想容纳更多电容,就得把电容做的更小更密,这个过程在前期是会持续提高解析度的。
但是,电容的尺寸缩小过程中,它能储存的电荷量也会减少,少到一定程度就会导致两个严重后果:灵敏度太低,噪点增加。
灵敏度降低,收集的电荷变少,图像就会变暗,反而看不清楚了。
而在电荷减少,光信號变弱的同时,电路的背景噪声是不变的,结果就是细节信號很容易被噪声淹没,同样会导致图像变得模糊不清。
所以,后世的数位相机跟手机,ccd电容数量最高也只有几千万个,像那些宣传一两亿像素的,其实是靠算法实现的,而不是真正的物理原生像素。
至於卫星上的ccd相机,则要复杂的多,它跟数位相机的拍摄原理差別巨大。
后世的卫星相机通常由很多个ccd传感器拼接而成,工作方式也不同,它不是方格阵列,而是由多行平行的线阵电容组成。
卫星在高速移动中,当它飞过目標上空,目標影像先落在第一行电容上(电容排列方向跟卫星飞行方向一致),电容收集光子產生电荷。接著在极短时间內,第一行收集的电荷被转移到第二行。就在电荷转移瞬间,目標影像因为卫星移动转到了第二行位置,第二行电容也开始感光收集电荷,两行的电荷叠加,接著共同转移到第三行。
如此反覆叠加,有多少行电荷就叠加多少次,几十次都很常见,因为叠加的电荷够多,卫星甚至在夜间也能拍摄清晰图像。
除了ccd传感器本身,影响拍摄图像解析度的因素中,还有一个极其重要,那就是镜头。
首先是镜头尺寸,根据衍射极限原理,镜片直径越大,理论角解析度越高,后世的侦察卫星镜片直径甚至能达到2—3米。
另外,镜片加工精度、光学系统像差控制能力也是影响因素。
而在ccd传感器跟镜头之外,图像处理技术也很重要,主要是復原算法。
就现阶段来说,徐卫国他们倒是不用考虑那么多,毕竟他们的光刻机还只能製造几十万规模的集成电路,离临界点还远著呢!
至少在很长的时间里,他们需要考虑的还是怎么减小电容尺寸,提高密度。
此时已经临近春节,但钱锦他们已经完全顾不上想那些了,乾脆带著铺盖住在了实验室。
他们已经意识到,如果第一个把这东西做出来,他们几个人很可能会在科学史上留名!就像胶片相机发明时那样。
因为有成熟的集成电路產业,钱锦他们的工作倒是很顺利,赶在除夕之前做出了首块ccd传感器。
不过,一个完整的相机显然需要更多东西,镜头、存储数据的装置、电池,这些都要整合到一块。
除夕这天,889所已经放假了,但他们六人没走,继续鼓捣这东西。
这可是青史留名的机会。古今中外,又有几个人能拒绝?
熬死都甘心!