Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Μορφή: | Πτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3735 |
| _version_ | 1780524524619431936 |
|---|---|
| abstract | Το θέμα της παρούσας μελέτης είναι οι φωτοευαίσθητοι αισθητήρες. Η λειτουργία τους βασίζεται στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο του Αϊνστάιν. Έχω προσπαθήσει να προσεγγίσω το θέμα από πολλές διαφορετικές πλευρές, όπως πολύπλευρη είναι και η ίδια η φύση της φωτογραφίας. Αρχικά υπάρχει μια ιστορική αναδρομή στην αρχή της φωτογραφικής απεικόνισης πριν τη ψηφιακή εποχή. Στη συνέχεια αναφέρονται οι πρώτοι ψηφιακοί αισθητήρες. Έχει γίνει προσπάθεια να αναλυθούν όλα τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά τους τα οποία τους κατέστησαν τόσο δημοφιλείς από την έλευση τους και πως έχουν επηρεάσει την επιστημονική κοινότητα. Εκτενέστερη αναφορά έχει γίνει στην αστροφωτογραφία και πως άλλαξε την ανθρώπινη οπτική αντίληψη. Επίσης πως άλλα πεδία της καθημερινότητας άλλαξαν με τον ερχομό αυτής της μικροσκοπικής ανακάλυψης.
Οι διαφορές ανάμεσα στα CCD και CMOS κυκλώματα εξηγούνται σε βάθος και ακολούθως όλα τα διαφορετικά είδη των αισθητήρων που χρησιμοποιούνται από τη σημερινή βιομηχανία. Όλη η λειτουργία του κυκλώματος εξηγείται βήμα προς βήμα. Έχει καλυφθεί πλήρως όλη η διαδικασία από την έκθεση του αισθητήρα στο φως μέχρι την έξοδο του κυκλώματος και το τελικό αρχείο. Όλα τα θετικά και αρνητικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων παρατίθενται και πως αυτά χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη φωτογραφία και βιντεογραφία. Άλλες έννοια που με απασχόλησαν αναφέρονται και αναλύονται επίσης. Αυτές είναι: η δυναμική περιοχή, τα φωτοστοιχεία, το bitrate, οι converters, οι αλγόριθμοι και το σχετικό software. Επίσης το κομμάτι της αισθητικής δε θα μπορούσε να απουσιάζει. Η φωτογραφία και το βίντεο έχουν αλλάξει τη σύγχρονη αισθητική πιθανόν όσο κανένα άλλο μέσο. Από τη δικιά μου ματιά είναι μαγικό πως οι σύγχρονες δημιουργίες μπορούν να εκμεταλλευτούν τις αναδυόμενες δυνατότητες. |
| abstracttranslated | The subject of the present thesis is the photosensitive sensors. The whole operation it is based on the Albert Einstein ’s photoelectric effect. I have tried to reach the subject from many different angles, as the photography from its nature has. In the prologue there is a historical recursion of the very beginning of the photography before the digital era. Afterwards, the research presents the first digital sensors. I have tried to explain all the constructional characteristics that made them so popular these days and how they affect the scientific society. A special chapter is dedicated to Astrophotography and how it has changed the human visual perception. As long as I have mentioned many there are many fields of modern society that are different today because of this tiny discovery. Differences between CCD and CMOS circuits are explained in depth and subsequently all the different kind of sensors that are used today from the industry are also presented. The whole operation of the hardware part is explained in depth. I have fully described it from the beginning of the light exposure on the sensor till the circuit output and the final digital file. All the advantages and disadvantages of all these kind of sensors are quoted and how the modern cameras use them both in photography and video. Other concepts that were in my concern are included and analyzed. These are: dynamic range, bitrate, photosites, converters, post algorithms and the relevant software. Also the aesthetic part could not be absent. The photography and videography itself has affected the modern aesthetics maybe more than any other mean. From my perspective it is magic how the new art creations can take advantage of this emerging technological equipment. |
| advisor | |
| author | Χατζηγιάννης, Αλέξιος |
| author_facet | Χατζηγιάννης, Αλέξιος |
| author_sort | Χατζηγιάννης, Αλέξιος |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| facultydepartment | Τμήμα Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων Τ.Ε. |
| format | Πτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-3735 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | CMOS CCD Αισθητήρες Αισθητήρες εικόνας Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Φωτόνιο Φωτογραφία Ημιαγωγοί |
| language | Greek |
| physical | 98 |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-37352018-12-14T13:38:07Z Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό Χατζηγιάννης, Αλέξιος Κούρος, Παύλος Τμήμα Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων Τ.Ε. TPSH::Τέχνες::Φωτογραφία TPSH::Τεχνολογία::Αισθητήρες CMOS CCD Αισθητήρες Αισθητήρες εικόνας Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Φωτόνιο Φωτογραφία Ημιαγωγοί Το θέμα της παρούσας μελέτης είναι οι φωτοευαίσθητοι αισθητήρες. Η λειτουργία τους βασίζεται στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο του Αϊνστάιν. Έχω προσπαθήσει να προσεγγίσω το θέμα από πολλές διαφορετικές πλευρές, όπως πολύπλευρη είναι και η ίδια η φύση της φωτογραφίας. Αρχικά υπάρχει μια ιστορική αναδρομή στην αρχή της φωτογραφικής απεικόνισης πριν τη ψηφιακή εποχή. Στη συνέχεια αναφέρονται οι πρώτοι ψηφιακοί αισθητήρες. Έχει γίνει προσπάθεια να αναλυθούν όλα τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά τους τα οποία τους κατέστησαν τόσο δημοφιλείς από την έλευση τους και πως έχουν επηρεάσει την επιστημονική κοινότητα. Εκτενέστερη αναφορά έχει γίνει στην αστροφωτογραφία και πως άλλαξε την ανθρώπινη οπτική αντίληψη. Επίσης πως άλλα πεδία της καθημερινότητας άλλαξαν με τον ερχομό αυτής της μικροσκοπικής ανακάλυψης. Οι διαφορές ανάμεσα στα CCD και CMOS κυκλώματα εξηγούνται σε βάθος και ακολούθως όλα τα διαφορετικά είδη των αισθητήρων που χρησιμοποιούνται από τη σημερινή βιομηχανία. Όλη η λειτουργία του κυκλώματος εξηγείται βήμα προς βήμα. Έχει καλυφθεί πλήρως όλη η διαδικασία από την έκθεση του αισθητήρα στο φως μέχρι την έξοδο του κυκλώματος και το τελικό αρχείο. Όλα τα θετικά και αρνητικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων παρατίθενται και πως αυτά χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη φωτογραφία και βιντεογραφία. Άλλες έννοια που με απασχόλησαν αναφέρονται και αναλύονται επίσης. Αυτές είναι: η δυναμική περιοχή, τα φωτοστοιχεία, το bitrate, οι converters, οι αλγόριθμοι και το σχετικό software. Επίσης το κομμάτι της αισθητικής δε θα μπορούσε να απουσιάζει. Η φωτογραφία και το βίντεο έχουν αλλάξει τη σύγχρονη αισθητική πιθανόν όσο κανένα άλλο μέσο. Από τη δικιά μου ματιά είναι μαγικό πως οι σύγχρονες δημιουργίες μπορούν να εκμεταλλευτούν τις αναδυόμενες δυνατότητες. The subject of the present thesis is the photosensitive sensors. The whole operation it is based on the Albert Einstein ’s photoelectric effect. I have tried to reach the subject from many different angles, as the photography from its nature has. In the prologue there is a historical recursion of the very beginning of the photography before the digital era. Afterwards, the research presents the first digital sensors. I have tried to explain all the constructional characteristics that made them so popular these days and how they affect the scientific society. A special chapter is dedicated to Astrophotography and how it has changed the human visual perception. As long as I have mentioned many there are many fields of modern society that are different today because of this tiny discovery. Differences between CCD and CMOS circuits are explained in depth and subsequently all the different kind of sensors that are used today from the industry are also presented. The whole operation of the hardware part is explained in depth. I have fully described it from the beginning of the light exposure on the sensor till the circuit output and the final digital file. All the advantages and disadvantages of all these kind of sensors are quoted and how the modern cameras use them both in photography and video. Other concepts that were in my concern are included and analyzed. These are: dynamic range, bitrate, photosites, converters, post algorithms and the relevant software. Also the aesthetic part could not be absent. The photography and videography itself has affected the modern aesthetics maybe more than any other mean. From my perspective it is magic how the new art creations can take advantage of this emerging technological equipment. 2016-05 Πτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3735 el http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 98 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/3735/9/cse_35874.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Τέχνες::Φωτογραφία TPSH::Τεχνολογία::Αισθητήρες Χατζηγιάννης, Αλέξιος Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title | Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title_full | Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title_fullStr | Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title_full_unstemmed | Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title_short | Αρχές και λειτουργίες CCD & CMOS αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| title_sort | αρχές και λειτουργίες ccd & cmos αισθητήρων στις σύγχρονες κάμερες: από τα φωτόνια μέχρι τον ανθρώπινο οφθαλμό |
| topic | TPSH::Τέχνες::Φωτογραφία TPSH::Τεχνολογία::Αισθητήρες |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3735 |