Dispositivo de carga acoplada (CCD) é dispositivo semicondutor que coleta padrão de cargas — como imagem fotográfica — e depois desloca este array de cargas para fora do chip para dispositivo que transforma array de sinais em fluxo de dados. Processo pode continuar para produzir sequência de imagens (como filme). Tecnologia rapidamente se tornando padrão de processamento de imagem para câmeras, filmes e astronomia.
Taxa de quadros é a velocidade com que imagens são transferidas do chip CCD. Imagem no CCD é rapidamente deslocada do coletor semicondutor e convertida a fluxo de dados enquanto próxima imagem é coletada, então taxa de quadros representa tempo de exposição. Funcionalmente, equivale à velocidade do obturador em câmeras de filme. Taxas longas coletam mais luz; quando Hubble tira imagem CCD, taxa é grande. Para câmeras comuns (e cinema), taxa longa causa imagens borradas. Taxa de quadros é especificação relativa à cena fotografada. Se tudo parado, taxa longa é melhor. Quanto mais rápido coisas se movem, mais rápida taxa necessária.
Razão sinal-ruído (S/N) mede quanto ruído o dispositivo CCD adiciona ao fluxo de dados. Impossível construir CCD sem ruído, mas melhor construído, melhor razão S/N. Principalmente controle de qualidade. Duas fontes principais: ruído de leitura e ruído de tiro (shot noise). Ruído de leitura depende do processo de fabricação. Se CCD registra elétrons em grupos de 10, 2 ou 8 elétrons podem registrar igual. Ruído de tiro causado pela física da luz, nada a fazer. Ruídos adicionados e ruído de leitura constantes, ruído de tiro depende do tempo de exposição. Em exposições longas, ruído de leitura vira componente pequeno — quanto mais longa exposição, menos importa qualidade do CCD.
Tamanho do CCD — número de elementos — é especificação anunciada para câmeras. Cada elemento representa 1 pixel no produto final. Maior tamanho CCD, maior resolução. Parece que maior é melhor, mas não é verdade. Passado ponto de resolução necessária — olho tem limites — todo dinheiro é desperdiçado. Pior, elementos CCD têm pequena interferência entre si, aparecendo como ruído. Tamanhos CCD muito altos têm alta razão S/N.
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