1969 年的构想是按时钟移动电荷
Boyle 和 Smith 于 1969 年提出电荷耦合器件,最初考虑存储。相邻栅极的电压改变势阱形状,推动已存电荷移动,不必让每个像素单独配放大器。
用于成像时,再把这一搬运机制与光生电荷结合。后续传感器发展才做成实用相机,2009 年授奖表彰 CCD 发明。
曝光与读出是不同阶段
曝光时,像素收集吸收光子产生的电子,也混入暗电荷。读出时,时钟序列把电荷包移过相邻势阱和串行寄存器,送往放大器;像素顺序由这套序列保存。
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很小的转移误差也会积累
陷阱会拖住电子,使亮电荷包后面留下拖尾。每次转移即使很高效,许多次以后误差仍会积累。放大器加入的读出噪声,与搬运途中丢失或延迟的电荷是两回事。
来源:[1]
新 Lab 跟着电荷包走到放大器
CCD Lab 显示分相栅极和电荷搬运,再比较存入的电荷包与读出样本。合成转移和噪声参数让读者分开研究两个阶段;镜头聚焦沿用已有相机光学路线。