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| Un sensore CCD utilizzato per la fotocamera digitale Nikon D60. |
Il CCD è un sensore digitale che ha la dimensione di un francobollo. Consiste in un chip in silicio che contiene milioni di microscopici elementi fotosensibili chiamati “fotositi”. Un CCD, è in grado di catturare e misurare i raggi della luce (fotoni) convertendoli in segnali elettrici (elettroni) e successivamente, attraverso un circuito di conversione analogico-digitale, stabilire un valore numerico (pixel) che compongono l'immagine.
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| Una sequenza degli spostamenti di carica in un pixel. |
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| Conversione analogico-digitale dei fotoni in elettroni in un pixel. |
Ogni pixel è un recettore di fotoni e il processore della fotocamera calcola quanti fotoni sono stati catturati da ogni pixel per tutti i pixel della matrice. La densità di pixel su un sensore, viene calcolato in megapixel. Tale calcolo, viene tradotto in “bit”, e l’informazione sul colore sarebbe solo in scala di grigi se ogni pixel non fosse stato rivestito di un filtro con uno dei tre colori primari, rosso o verde o blu, in modo da far passare solo le lunghezze d’onda corrispondenti.
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| Schema di un filtro chiamato Bayer. |
Nel mondo fotografico delle reflex digitali, la dimensione del sensore varia a seconda della marca e del prezzo; i più comuni sono comunque il “Full-Frame” 24x36 mm, l’ “APS-H” 20.7x19.1 mm e l’ “APS-C” 22.5x15 mm. Una fotocamera digitale montata con il formato Full-Frame è più costosa e pesante ma, rispetto all’APS-H e all’APS-C, garantisce una qualità d’immagine migliore, quindi più utilizzata dai professionisti.
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| Un sensore CCD Full-Frame montato su fotocamera digitale Sony Alpha A850. |
Il CCD fu ideato nel 1969 nei laboratori Bell, da Willard Boyle e George Smith i quali, nel 1975, utilizzarono il primo CCD per una videocamera.
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| Willard Boyle e George Smith, premio nobel per la fisica nel 2009 e inventori del sensore CCD. |
Un CCD viene misurato in pollici e dal numero di pixel; è utilizzato in molti campi della scienza, in particolare in quello astronomico: il telescopio “Pan-Starrs”, utilizzato per individuare eventuali asteroidi in rotta in collisione con la Terra, possiede un CCD con la più alta risoluzione del Pianeta (60 CCD che generano 1.9 megapixel, dove un megapixel corrisponde a 1 milione di pixel). Una scansione con tecnologia CCD garantisce immagini di migliore qualità, una maggiore sensibilità di acquisizione, una riduzione del rumore sulle immagini e quindi la possibilità di cogliere una più ampia gamma di sfumature.
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| Il telescopio Pan-Starrs,operativo dal 2008 e che si trova alle Hawaii, possiede 60 CCD che generano 1.9 megapixel. |
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| Un sensore CCD per fotocamera digitale. |
