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Super Dynamic: una tecnologia innovativa

Il CCD Super Dynamic

Normalmente i pixel di un CCD mantengono la carica per 1/50 di secondo. Poi, durante la fase di cancellazione verticale, tutte le diverse cariche vengono applicate ai resistori dei registri di scorrimento verticale.
Nella fase di cancellazione orizzontale, le cariche vengono spostate ai registri immediatamente successivi. Quelle che si trovano nell’ultimo registro di scorrimento verticale, vengono infine trasferite al registro di scorrimento orizzontale, dove vengono spostate, una dopo l’altra, al registro adiacente, verso l’uscita dei CCD.
Se il numero di pixel orizzontali è 768, la frequenza di trasferimento orizzontale da un registro all’altro viene ad essere di circa 17,7 MHz, mentre la frequenza di trasferimento di tutte le cariche nel registro orizzontale è di 15.625 kHz (64 msec).
Dopo il trasferimento orizzontale, nella successiva fase di cancellazione orizzontale, le cariche di ogni registro di scorrimento verticale vengono nuovamente trasferite al registro adiacente.
Il ripetersi di questa procedura fa si che tutte le cariche giungano nel registro di scorrimento orizzontale ed escano dall’uscita CCD. Il tutto viene svolto in 1/50 di secondo.
Nella fase di cancellazione verticale che segue, le cariche dei pixel dei CCD, corrispondenti al field successivo, vengono nuovamente applicate ai resistori dei registri di scorrimento verticale.
Il CCD Super Dynamic genera due diversi tipi di carica: una carica lunga e una carica corta.
La carica lunga viene applicata per circa 1/50 di secondo e corrisponde alle parti più scure dell’immagine, mentre la carica corta viene applicata per 1/1000 - 1/2000 di secondo, tramite otturatore elettronico, e corrisponde alle parti più luminose dell’immagine.
Il registro di scorrimento verticale ha il doppio dei registri di un CCD convenzionale, proprio per poter trasmettere sia le cariche lunghe che quelle corte.
Se la velocità di otturazione della carica corta è pari a 1/1000 di secondo, la durata effettiva della carica lunga sarà di (1/50 - 1/1000) = 0.95/50 di secondo.
Per 0.95/50 di secondo, quindi, le cariche lunghe vengono applicate ai registri di scorrimento verticale.
Un millesimo di secondo più tardi, le cariche corte vengono applicate ai resistori rimanenti nei registro, in cui si viene così a creare una serie di linee di cariche lunghe alternate a linee di cariche corte.
Durante la fase di cancellazione orizzontale, queste cariche vengono spostate ai registri adiacenti. Le prime ad essere spostate nel registro a scorrimento orizzontale sono le cariche lunghe, situate nell’ultimo registro a scorrimento verticale.
La velocità di trasferimento delle cariche da un registro all’altro è doppia rispetto a quella dei CCD convenzionali (31.25 kHz, 32 msec) e in 1/50 di secondo vengono quindi trasferite il doppio delle cariche.
Nel registro a scorrimento orizzontale, le cariche vengono spostate, di registro in registro, verso l'uscita CCD. Il CCD Super Dynamic ha 768 pixel per linea e anche la velocità di trasferimento orizzontale è doppia dei normale.
La velocità di trasferimento orizzontale, cosi, è pari a 35.4MHz, mentre, come abbiamo detto, la frequenza di trasferimento di tutte le cariche nel registro a scorrimento orizzontale è di 31.25 kHz, 32 msec.
Quando tutte le cariche lunghe presenti nel registro a scorrimento orizzontale sono state trasferite all’uscita CCD, viene trasferita una linea di cariche corte.
Ripetendo questa procedura, vengono trasferite alternativamente una linea di cariche lunghe e una linea di cariche corte e dall’uscita CCD esce un segnale multiplexato composto da segnale lungo e segnale corto.
Sfruttando efficacemente questo doppio segnale, la telecamera Super Dynamic è in grado di creare immagini che hanno una gamma dinamica da 20 a 40 volte superiore.

Telecamera convenzionale

Per vedere all’interno è necessario aprire il diaframma.
L’immagine esterna però, viene a trovarsi fuori dalla gamma dinamica

Per vedere all’esterno è necessario chiudere il diaframma.
L’immagine interna però, è troppo scura da vedere

Telecamera Super Dynamic

Questa telecamera ha una gamma dinamica che è 80 volte superiore a quella di una telecamera convenzionale e permette di vedere tutti i particolari della scena, anche in condizione di illuminazione difficili

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