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Titolo: [principiante digitali] - info su CCD

Ciao ng.
Vorrei acquistare una digitale.
Premetto che ho una nikon reflex normale e sono un'appassionato fotoamatore.
Sono una nullità nel campo digitale, ed allora ho provato ad informarmi 
da un fotografo.
Mi dice un pò di cose, tra le quali, molto importante è la dimensione 
(in mm larghezza x altezza non in mega) del CCD: più il CCD è grande (mm 
h x mm l) meglio è(in fatto di resa di luce).
Mi spiego: una compatta ha un CCD di piccole dimensioni, mentre le 
reflex montano CCD con dimensioni che si avvicinano alle dimensioni di 
una pellicola 35mm quindi meglio una reflex che una compatta da 8 
Megapixel..
Bene: inizio la ricerca (su internet) e vedo che esistono diversi tipi 
di CCD e con varie misure, alcune espresse in mm altre in pollici (es 
1/1.8" oppure 1/2.7")!!!!!!!!!!!
Mi sapete dare una dritta su:
- quali sono i migliori CCD montati
- come faccio a capire se 1/1.8"" è più grande di un'altro 1/2.2"
Mi rendo conto che è una richiesta strana, ma voglio capirci qualcosa in 
  più.
Se avete anche consigli su siti da visitare dove trovare queste 
informazioni sono ben accetti
Grazie 1000 in anticipo a tutti
FABIO

 1/1.8" oppure 1/2.7")!!!!!!!!!!!
Se vuoi aumentare i dubbi, sappi che il CCD non è l'unico tipo di
sensore montato sulle fotocamere :)

 informazioni sono ben accetti
Più che un sito ti consiglierei un e-book.  Vedi: 
www.123di.com
E' un piccolo investimento, ma è l'ideale per chi deve convertirsi dalla
pellicola al digitale.
Ciao
Alessandro
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http://alezan.splinder.com
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 Alessandro
ciao
Fabio

> - come faccio a capire se 1/1.8"" è più grande di un'altro 1/2.2"
1/2  (mezza)  torta  è più piccola  di 1/4 (un quarto) di torta???
Le frazioni si studiano alle elementari, e, almeno a parole, si usano 
giornalmente. 

 Fabio
Ri-ciao
Alessandro

 "grande quanto la pellicola 24x36mm"
Mi giunge nuova, ero convito che fosse riferito proprio a quello..
A cosa si riferisce, allora?
PsychoWood, *sinceramente* interessato, senza doppi fini e senza 
l'intenzione di insinuare nulla :)

 Alessandro
ri-ciao
Fabio

"PsychoWood" <psych...@ANTISPAMinwind.it> ha scritto nel messaggio
news:mn.d52e7d644...@ANTISPAMinwind.it...

Schematizzando il funzionamento di un sensore d'immagine i suoi cinque
compiti chiave sono: assorbire fotoni, generare una carica di elettroni,
raccogliere questa carica, trasferirla e convertirla in una tensione. Sia i
sensori CMOS che quelli CCD effettuano dunque tutte e cinque queste
mansioni: mentre le prime tre sono effettuate con procedimenti similari,
CMOS e CCD divergono nei loro metodi di trasferimento della carica e
conversione in tensione.
Rispetto ai CMOS i sensori CCD integrano un minor numero di funzioni
direttamente on-chip, ma questa semplicità progettuale comporta una qualità
superiore dell'immagine. Naturalmente il CCD da solo non garantisce che una
macchina fotografica digitale produrrà immagini superbe. La qualità finale è
infatti il risultato dell'intero sistema che comprende, oltre allo stesso
sensore, la conversione analogica-digitale, il processo di elaborazione
delle immagini, l'ottica e tutti gli altri componenti.
I CCD devono il loro nome al modo con cui trasferiscono le cariche tra i
pozzi dei pixel e successivamente fuori dal sensore. Nei CCD le cariche sono
spostate da una fila orizzontale di pixel alla fila orizzontale successiva,
scendendo dall'alto verso il basso della matrice: questa è un'architettura a
registro di scorrimento (shift register) parallelo (o verticale), con
registri di scorrimento verticali multipli, il cui compito è trasferire le
cariche verticalmente lungo le file orizzontali. In questo loro moto le
cariche sono accoppiate le une alle altre (da qui deriva la definizione ?ad
accoppiamento di carica?) e quando una fila di cariche scende verticalmente,
la fila precedente (alla quale è accoppiata) si sposta nei pixel così
svuotati.
Una volta che la fila di cariche raggiunge la base della matrice entra in
gioco un registro a scorrimento seriale (o orizzontale). L'intera fila viene
trasferita fuori dal sensore, mantenendo tuttavia la modalità ad
accoppiamento di carica: lo spazio vuoto è occupato dalla fila precedente, e
così via.
Questo trasferimento seriale delle cariche attraverso il sensore CCD può
essere descritto come un ?effetto domino? in cui basta la caduta di un
mattoncino per mettere in moto l'intero spostamento. La carica di ogni pixel
dev'essere amplificata prima di essere trasferita fuori del CCD in modo
seriale. Il segnale in uscita, una tensione, è rilevato da un circuito
separato con funzioni di ADC (analog-to-digital converter, convertitore
analogico-digitale) e i dati digitali risultanti sono convertiti in byte che
contengono la rappresentazione grezza dell'immagine catturata dal sensore.
Questa è la fase in cui fotograficamente si delinea la formazione del file
dei dati grezzi (estensione generica  .raw) dopodichè ogni Produttore che lo
desidera potrà codificare questo insieme di dati secondo certi determinati
criteri: adesso il file dovrà assumere un'altra estensione, che generalmente
è proprietaria e quindi correlata ad un certo software di conversione, il
quale si renderà necessario per leggere il file al lo scopo di trasformarlo
in un formato grafico di pubblico dominio.
Diversamente dalla memoria RAM del calcolatore (in cui la presenza o meno di
una carica rappresenta un 1 o uno 0) la carica presente in un CCD conserva
l'informazione sotto forma analogica fino alla fase di conversione nell'ADC.
Visto che il sensore CCD è attraversato da una corrente elettrica che viene
trasferita tramite il processo dell'accoppiamento di carica, essa non
subisce alcuna interazione da parte di altri componenti elettronici. Per
questo il CCD tende a produrre un segnale più pulito (con meno rumore)
rispetto al CMOS, che ha molti più circuiti dei CCD. Il trasferimento non è
comunque efficiente al 100% e alcuni elettroni andranno inevitabilmente
persi nel percorso tra il pozzo del pixel e la fase di lettura. L'efficienza
di trasferimento di carica (o Cte, Charge Transfer Efficiency) è
un'importante specifica di ogni sensore ed è tra i dati forniti dagli stessi
Produttori.
Un ruolo importante nell'intero processo è ricoperto dagli elettrodi di
controllo, che agiscono come veri e propri cancelli elettronici. Questi
elettrodi di controllo, genericamente definiti strobe o specificamente
[nomefunzione]gate, sono dei conduttori opportunamente disposti sulla
superficie del silicio ed hanno il compito di gestire il transito della
corrente dentro o fuori un dato dispositivo elettronico: qui si comportano
appunto come dei cancelli, governando il flusso di elettroni verso l'esterno
del sensore.
A seconda della loro funzione, all'interno di un CCD gli elettrodi prendono
nomi specifici come transfer gate (abilitazione al trasferimento dati),
exposition controller gate (controllo dell'esposizione) e overflow gate
(controllo del trabocco dati).
Nel caso del transfer gate, gli elettrodi ricevono segnali di comando
(tramite una tensione variabile) con cui possono sincronizzare il
trasferimento delle cariche tra un pozzo del pixel e quello consecutivo.
Questo include il trasferimento di cariche da una fila alla successiva lungo
la matrice e il trasferimento seriale dell'ultima riga al dispositivo di
lettura.
Il gate di controllo dell'esposizione ha le funzioni di otturatore
elettronico: gli elettrodi limitano il tempo di integrazione del pixel (e
cioè esattamente per quanto tempo un pixel accetterà fotoni e genererà
elettroni), compiendo la funzione di controllo dell'esposizione.
Infine l'overflow gate ha il compito di impedire che gli elettroni possano
defluire da un pozzo e contaminare le cariche dei pixel adiacenti.
Gli elettrodi più comuni sono realizzati in polisilicio, anche se
recentemente è stato introdotto un altro tipo di elettrodo fatto in Ito
(Indium tin oxide), un materiale otticamente più trasparente del
polisilicio. Un elettrodo in Ito può migliorare il processo di cattura degli
elettroni nei pozzi del pixel. Un effetto secondario indesiderato degli
elettrodi in polisilicio è che possono riflettere o assorbire i fotoni
incidenti con determinate lunghezze d'onda. Rispetto agli elettrodi presenti
nei CCD, quelli integrati nei CMOS hanno funzioni differenti a causa della
differente modalità che hanno i due sensori nel trasferire le cariche.
Anche nei CMOS sono presenti elettrodi di controllo, ma il loro compito è
quello di ridurre il rumore e di fare da transfer gate per i transistor a
svuotamento, però il CMOS non sfrutta il processo di trasferimento ad
accoppiamento di carica del CCD.
Una delle funzioni chiave degli elettrodi è quella di transfer gate, vere e
proprie porte che regolano il trasferimento di carica all'interno del CCD.
Generalmente i CCD sono componenti multifase e il numero delle
fasi/elettrodi varia a seconda del modello di sensore.
Per capire un po' più in profondità il funzionamento di questo processo
analizzeremo un CCD a ?quattro fasi?, che dispone cioè di quattro elettrodi
per pixel.
In un componente a quattro fasi, la fase 1 di ogni pixel vede applicata la
stessa tensione alla cella sensibile alla luce, come in tutte le altre fasi.
Se l'elettrodo riceve in ingresso una tensione alta, nel substrato del
silicio sotto l'elettrodo si forma un pozzo del potenziale. Se invece
l'elettrodo riceve in ingresso una tensione bassa, si forma una barriera di
potenziale che aiuta a mantenere gli elettroni catturati (l'informazione del
pixel) nel pozzo del potenziale. Poi, variando la tensione in ingresso di
due elettrodi adiacenti secondo una precisa sequenza temporizzata, i pozzi
del potenziale possono spostarsi linearmente lungo il pixel sino a giungere
al pixel successivo, con quell'effetto domino descritto precedentemente.
Il funzionamento di un CCD a quattro fasi è concettualmente semplice, benchè
risulti leggermente complesso da descrivere in poche parole.
Inizialmente (t1) gli elettrodi di fase 1 e di fase 2 di ogni pixel ricevono
in ingresso il segnale OFF (o di bassa tensione) in modo da formare un pozzo
di potenziale, mentre gli elettrodi di fase 3 e di fase 4 di ogni pixel
ricevono il segnale ON (o di alta tensione) in modo da formare una barriera
di potenziale. Durante il periodo t2 questa situazione muta e l'elettrodo di
fase 1 passa nello stato di ON, mentre quello della fase 3 nello stato di
OFF, realizzando un trasferimento della carica all'interno del pixel.
In t3 è l'elettrodo di fase 2 a essere ON, mentre quello di fase 4 è OFF.
Infine, in t4, l'elettrodo di fase 3 passa nello stato di ON, mentre
l'elettrodo di fase 1 del pixel successivo va in stato di OFF.
Ripetendo questo procedimento e disponendo di una fila di pixel affiancati,
è dunque possibile far scorrere sequenzialmente la carica da un pixel
all'altro. La tecnologia a quattro fasi è un'architettura molto popolare,
grazie al fatto può essere realizzata usando due soli strati di materiale.
In più, questa architettura permette di sfruttare il 50% del pozzo del pixel
per immagazzinare la carica e offre la più alta capienza di carica se
confrontata alle altre architetture multifase (per esempio un CCD a tre fasi
ha a disposizione soltanto 33% di ogni pozzo di pixel per il deposito delle
cariche).
I CCD si possono suddividere in quattro tipologie: lineare, interlineare,
full-frame e frame-transfer.
CCD lineare
Un CCD lineare consiste di singola fila di pixel, disposti tutti lungo una
linea. Per definire un'immagine con un sensore lineare è necessario che
questo sia fatto scorrere sul piano, in modo da ricostruire l'immagine linea
dopo linea. Questo è ovviamente un processo molto più lento rispetto a
quello ottenibile utilizzando un sensore matriciale, che cattura
simultaneamente l'immagine intera.
Inoltre il sensore lineare richiede l'uso di motori passo-passo per avanzare
sulla superficie da esplorare: oltre a incrementare la complessità del
sistema si introducono potenziali errori dovuti al non perfetto allineamento
meccanico e maggiore rumore nel segnale ricavato dalla scansione. I CCD di
tipo lineare, comuni in passato, stanno lentamente scomparendo dal mondo
delle fotocamere digitali mentre sono ancora molto usati negli scanner piani
e per alcuni tipi di dorsi fotografici.
I sensori di tipo interlineare full-frame e frame-transfer sono considerati
CCD di tipo matriciale, poichè sono composti di file e colonne multiple che
formano un'area rettangolare o quadrata.
CCD interlineare
In un CCD interlineare ogni pixel ha contemporaneamente una doppia funzione:
è sia rivelatore fotoelettrico sia deposito della carica. Quest'area di
deposito, che è usata esclusivamente per il processo trasferimento di
carica, è ottenuta schermando o isolando dalla luce una parte del pixel.
Le aree schermate di ogni pixel formano un canale di trasferimento di carica
che corre verticalmente dalla cima della matrice fino al registro di
scorrimento orizzontale.
La caratteristica di spicco è l'elevata velocità di trasferimento della
carica, che può spostarsi rapidamente dalla zona fotosensibile a quella
schermata, area da cui la carica è poi trasferita, fila dopo fila, fino al
registro a scorrimento orizzontale. Grazie a questo trasferimento veloce si
libera il pozzo del pixel, che può dunque accettare la successiva serie di
fotoni. Nelle videocamere digitali è proprio questa disponibilità del pixel
ad accettare i dati in rapida successione a permettere la cattura di video.
Il rovescio della medaglia dell'architettura interlineare è che in questo
modo, essendo una parte significativa del sensore non più fotosensibile, si
limita la densità effettiva dei pixel (o risoluzione).
Per controbilanciare quest'aspetto i CCD a trasferimento di interlinea
dispongono solitamente di microlenti che convergono i fotoni sulla zona
fotosensibile del pixel. Per la sua buona versatilità il CCD interlineare
tende a essere utilizzato soprattutto nelle macchine fotografiche digitali
consumer.
CCD full-frame
A differenza del CCD interlineare, in quello di tipo full-frame non esiste
un'area schermata e l'intero pixel risulta fotosensibile. Durante il
trasferimento della carica, il pixel è occupato e non può continuare a
catturare i fotoni. Per impedire che i pixel rimangano fotosensibili durante
questa fase di trasferimento, i progettisti devono introdurre
necessariamente un otturatore meccanico tra l'obiettivo della macchina
fotografica ed il sensore, in quanto l'ingresso di fotoni supplementari, a
questo punto del processo, potrebbe sporcare l'informazione acquisita.
L'unica circostanza in cui un sensore full-frame non necessita di questo
otturatore meccanico è quando la camera digitale viene usata per scatti in
ambienti in cui la durata e la quantità della luce sono controllati
esternamente (come con le luci stroboscopiche).
Per la loro elevata sensibilità, i CCD di tipo full-frame sono
principalmente utilizzati nelle macchine fotografiche digitali high-end.
La dicitura FullFrame (o full-frame) non va assolutamente confusa con la
definizione correntemente usata in campo fotografico, ove si intende che le
dimensioni fisiche sono le stesse della pellicola cui si sostituisce quale
media per l'acquisizione digitale dell'immagine, come ho scritto nel
messaggio di precisazione.
CCD frame-transfer
Il CCD a frame-transfer è fisicamente molto simile a quello full-frame, ma
in questo caso la matrice di pixel è divisa in due parti uguali. La prima è
fotosensibile ed ha il compito di catturare i fotoni, la seconda è schermata
alla luce e funziona come deposito delle cariche.
Trascorso il periodo di integrazione, durante il quale i pixel hanno
accumulato le cariche, l'informazione è fatta scorrere nella sottostante
matrice-memoria senza i ritardi introdotti dall'otturatore del CCD
full-frame, con questa soluzione i tempi di reazione si abbassano, e diventa
facile costruire sensori molto reattivi.
Un potenziale svantaggio di questa architettura è la parziale
sovrapposizione temporale tra il trasferimento nella matrice-memoria ed il
successivo periodo di integrazione, fattore che può generare sbavature
nell'immagine.
Un altro aspetto negativo dei frame-transfer sono le loro dimensioni
maggiori (e anche il loro costo) dovute al fatto che devono integrare sia la
matrice dei pixel fotosensibili sia quella dei pixel storage.
Se confrontiamo le tre architetture (interlineare, full-frame e
frame-transfer) possiamo notare come il CCD di tipo lineare sia il più
versatile: supporta le funzioni di integrazione e trasferimento dati
contemporanea, anche se questo comporta una sbavatura minima dell'immagine.
Mi fermo qui sennò faccio venire il malditesta a più di qualcuno.
saluti e buona lettura
Fabio

 saluti e buona lettura
Non mancherò di leggermelo tutto, con calma, stasera.
Thanks!

 Thanks!
a presto
Fabio

fabio ha scritto:

Ciao
Bene ora che mi avete fatto venire ancora più dubbi ;-)
Vorrei ringraziare a contribuito alla discussione.
A parte gli scherzi ho trovato qualcuno a darmi qualche consiglio e 
segnalarmi qualche sito.
Ho iniziato a consultarmi ed ora, cmq ho qualche nozione in +.
Grazie a tutti
FABIO