Bildedetektorer

Bildedetektorer är anordningar som omvandlar ljus till elektriska signaler, vilket gör det möjligt att skapa bilder och att kvantifiera ljusstyrka och spektrum. De utgör kärnan i digital bildgivning och i många vetenskapliga och industriella instrument. Beroende på material och konstruktion kan de vara känsliga för olika delar av spektrumet, från synligt ljus till närinfrarött.

De dominerande bildedetektorerna i kommersiell och konsumentbaserad bildproduktion är bildsensorer baserade på CCD- och CMOS-teknologier. CCD-sensorer samlar upp laddningar i en matris och överför dem för avläsning, vilket ofta ger hög bildkvalitet. CMOS-sensorer läser varje pixel lokalt och möjliggör integration av förstärkning och annan bearbetning på chipet, vilket har bidragit till lägre kostnader och högre hastighet. Inom forskning och industri används även specialiserade detektorer som fotomultiplikatorer, fotodiodmatriser och linjesensorer för spektroskopi, fluorimetrin och röntgenbaserad bildgivning (t.ex. med scintillatorer).

Viktiga prestandaegenskaper inkluderar kvantverkningsgrad, mörkström och läsljusbrus, dynamiskt omfång, upplösning och tidsrespons. Kylning kan användas för att minska mörkström och förbättra känslighet vid låga signaler. Utvecklingen fortsätter med bättre sensorstrukturer som back-illuminated design, stacking och bitrubrikera? globalt slut för att öka ljuskänslighet och bildhastighet.

Historiskt utvecklades CCD-teknologin på 1960-talet, medan CMOS-sensorer blev fullt konkurrenskraftiga under 1990- och 2000-talen, vilket har gjort moderna små enheter billiga och kraftfulla.