Что такое пзс матрица и где она используется
ПЗС-матрица
Конструктивно ПЗС-матрица похожа на пчелиные соты, где каждая ячейка (пиксель) является полупроводниковым конденсатором структуры металл-окисел-полупроводник (МОП). В качестве полупроводника используется в основном кристаллический кремний, а оксиды кремния служат изолятором.
Пиксели характеризуются следующими параметрами: спектральной чувствительностью – она зависит от спектра светового излучения; квантовой эффективностью – процентным отношением числа фотонов, вызвавших образование электронно-дырочных пар, к числу фотонов, поглощённых пикселем; динамическим диапазоном – отношением насыщающего тока или напряжения к средне-квадратичному шумовому току (напряжению) в дБ; ёмкостью электронной ямы.
Пиксели ПЗС-М объединены в строки, которые разделены стоп-слоями для недопущения перехода зарядов между строками. Для перемещения зарядов и вывода их из матрицы используются регистры сдвига – вертикальный, он же параллельный и горизонтальный, он же последовательный. Между элементами матрицы располагаются электроды переноса, число которых определяет «фазность» регистра – двух-, трёх- либо четырёхфазный.
В качестве примера можно рассмотреть работу трёхфазного регистра сдвига, где потенциальная яма, заполненная электронами, образована под первым затвором, на который подан положительный потенциал. При последовательном переносе потенциала на второй и третий затворы, электроны также будут перетекать в потенциальные ямы под этими затворами.
Этот процесс продолжится, пока все заряды не перетекут на вертикальные столбцы, а по ним спустятся на считывающий горизонтальный регистр, где фоточувствительные ячейки обозначены оранжевым, а непрозрачные области – серым.
Сердце цифровой фотокамеры: ПЗС-матрица (часть четвёртая)
Как уже было сказано ранее, ПЗС-элемент может регистрировать яркость точки изображения, сгенерированного объективом, но не в состоянии определить его цвет. Поскольку чёрно-белая фотография имеет в основном техническое и художественное применение, производители цифровой фототехники постоянно разрабатывают новые и совершенствуют имеющиеся схемы регистрации цвета. Как это ни странно, но большинство решений, использующихся в цифровой технике, в той или иной форме было опробовано в «химической» фотографии.
Методы сохранения цвета в классической фотографии
При генерации цветного изображения любое техническое устройство использует цветовой синтез, то есть процесс, при котором смешиваются несколько монохромных (состоящих из оттенков только одного цвета – синего, жёлтого и так далее) сигналов, описывающих изображение в цифровой либо аналоговой форме. Цвет каждого из монохромных сигналов называется основным, так как совокупность сигналов различной интенсивности позволяет воссоздать любой оттенок из всего множества цветов, воспроизводимых посредством данной разновидности синтеза. Наиболее распространены два вида синтеза – аддитивный и субтрактивный.
При аддитивном синтезе основными цветами являются цвета излучений. В частности, при трёхцветном синтезе используются синий (blue – B), зелёный (green – G) и красный (red – R) цвета, а сам синтез обозначается английской аббревиатурой RGB. Эти цвета линейно независимы, то есть ни один из них не может быть получен из двух других путём оптического смешения излучений. С помощью данного смешения синтезируются все другие цвета, которые отличают по цветовому тону, насыщенности и светлоте.
Субтрактивный синтез связан с процессами поглощения и отражения белого света, и потому он использует цвета красителей. При трёхцветном субтрактивном синтезе основными цветами являются жёлтый (yellow – Y), пурпурный (magenta – M) и циановый (зелёно-голубой, cyan – C), а для его обозначения используется аббревиатура CMY. В субтрактивном синтезе основной цвет считается дополнительным к основному цвету аддитивного синтеза, если краситель первого полностью поглощает излучение второго. К примеру, к красному цвету дополнительным будет циановый, к синему – жёлтый, а к зелёному – пурпурный.
Естественным для излучающего устройства (монитора или телевизора) является аддитивный синтез, создающий цветное изображение посредством трёхлучевой (RGB) электронной пушки. Субтрактивный синтез используется в печатающих устройствах, однако в струйных принтерах при использовании только трёх красителей (CMY) во время передачи тёмных тонов избыток чернил приводит к разбуханию бумаги. Поэтому при струйной печати в добавление к основным цветам применяется также чёрный (blacK – K), а цветовой синтез называется CMYK. Генерируемый с помощью синтеза CMY цветовой диапазон уже, чем при использовании RGB-синтеза, так как при субтрактивном синтезе невозможно отобразить наиболее светлые оттенки основных аддитивных цветов.
Первые химические фотоматериалы, как и ПЗС-элементы, были не в состоянии зафиксировать цвет объекта съёмки. Поэтому для регистрации полноцветного изображения использовался мультиэкспозиционный метод, при котором производилось троекратное экспонирование объекта. Каждое экспонирование осуществлялось с установленным перед объективом светофильтром – сначала зелёного, потом синего и затем красного цвета (порядок мог быть произвольным). В результате накапливалась информация обо всех основных цветах фотографируемого объекта. Одним из пионеров цветной фотографии был Сергей Михайлович Прокудин-Горский (1863–1944), результатом его деятельности стал архив из почти 10 000 снимков, на которых с полным сохранением цвета запечатлена Российская империя на рубеже XIX–XX веков.
Фотоаппарат Прокудина-Горского был крупноформатным, в нём использовались необычно вытянутые (88×232 мм) фотопластины. Такая форма обуславливалась мультиэкспозицией, в результате которой на сдвигаемой в вертикальном направлении пластине регистрировались синий, красный и зелёный кадры. При секундном интервале между экспозициями собственно экспонирование каждого кадра требовало 1–3 секунды. Затем при помощи трёх «наведённых» в одну точку проекторов со светофильтрами изображение проецировалось на экран и становилось полноцветным.
Сергей Михайлович первым столкнулся с проблемой, связанной со слишком долгим интервалом экспонирования, – малейшее шевеление объекта съёмки приводило к тому, что он регистрировался в разных точках синего, зелёного и красного участков фотопластины. В результате при воспроизведении проектором изображение было смазанным и имело разноцветный ореол. Именно этим объясняется некоторая напряженность сфотографированных людей (не так-то просто замереть на десяток-другой секунд), а также тот факт, что большинство коллекции составляют пейзажи.
Таким образом, мультиэкспозиционный метод совершенно не годился для съёмки движущихся предметов. Впрочем, до появления фотоматериалов с высокой чувствительностью короткие выдержки использовались крайне редко, поэтому большинство снимков фиксировало статичные объекты, а габариты самих камер, регистрировавших изображение при помощи хрупких и громоздких фотопластин, ограничивали мобильность фотографов, вынуждая их обходиться павильонной (студийной) съёмкой.
Создание более чувствительных фотоматериалов позволило вести репортажную съёмку, то есть фотографировать движущиеся объекты. В таких условиях необходимо было регистрировать цветное изображение за один раз – желательно при короткой выдержке. И вот в 1907 году фирма «Люмьер» представила фотопластинки, использовавшие автохромный метод, именуемый также растровой фотографией. В данных пластинках над светочувствительным слоем располагался окрашенный растр – набор микроскопических (не больше 0,01 мм) точек, созданных равномерно перемешанными прозрачными зёрнами крахмала оранжевого, зелёного либо фиолетового цвета.
Отснятый кадр состоял из трёх «мозаик» (каждая из оттенков одного из основных цветов), взаимопроникающих одна в другую. За счёт малого размера зёрен человеческий глаз их не замечал, а контуры объектов казались довольно отчётливыми; точно так же зрение не улавливает отдельных капель при просмотре отпечатанной на струйном принтере фотографии, хотя число цветов ограничено тремя, максимум семью. Тем не менее в каждой фотографии на областях одинакового цвета (небо, стены и так далее) был заметен муар из точек постороннего цвета. Избавиться от них удалось только после появления многослойных плёнок.
Следует отметить, что цветное кино существовало и до появления регистрирующих цвет плёнок. В технологии Process 1 фирмы Technicolor, датированной 1917 годом, использовалась дихроичная призма, расщеплявшая световой поток, сформированный объективом, на две части: одна содержала зелёные, а вторая – красные оттенки изображения. Каждый из световых потоков экспонировался на чёрно-белую плёнку, а для демонстрации фильма использовались два проектора (с зелёным и красным светофильтром) и совмещающая два монохромных изображения призма.
Первой удачной реализацией многослойных цветных плёнок была серия Kodachrome, представленная концерном Eastman Kodak в 1935 году. В этой плёнке первый слой был чувствителен к жёлтому цвету, затем находился жёлтый фильтр, следующий слой регистрировал пурпурный цвет, а самый нижний предназначался для оттенков циана. Дальнейшие разработки как Kodak, так и других фирм использовали схожий принцип, при этом наибольший интерес представляют четырёхслойные плёнки Fujifilm, использующие в дополнение к слоям, чувствительным к синему, красному и зелёному излучению, четвёртый слой, регистрирующий оттенки цианового цвета.
Регистрация цвета в цифровой фототехнике
Ранние цифровые камеры тоже регистрировали цветное изображение посредством тройного экспонирования, при этом перед объективом располагалось так называемое цветовое колесо, представлявшее собой диск с тремя разноцветными (красной, синей и зелёной) стеклянными вставками. Поворот колеса производился сервоприводом после каждого экспонирования, затем три полученных снимка «складывались» в полноцветное изображение.
Сердце цифровой фотокамеры: ПЗС-матрица (часть вторая)
После прочтения предыдущей части у нашего читателя могло сложиться впечатление, что ПЗС-матрица – это некий «чёрный ящик», выдающий «электронный негатив» после того, как на его регистрирующую поверхность было спроецировано созданное объективом световое изображение, и что на качество снимка влияет исключительно размер сенсора.
Той же точки зрения придерживаются продавцы цифровой фототехники, мягко, но настойчиво подталкивающие потенциального покупателя к приобретению модели с как можно более крупногабаритной матрицей, даже если объективных причин для такой покупки нет. Ещё чаще в качестве «наживки» для клиента выступают разного рода «уникальные разработки», использованные при создании матрицы, которые, как ни странно, никем из прочих производителей не применяются.
Начинающему фотолюбителю трудно отличить рекламные обещания от действительно эффективных инженерных находок. В настоящей статье будет сделана попытка «отделить зерна от плевел», однако для начала необходимо ознакомиться с базовыми определениями цифровой фотографии.
Как фотон становится электроном
В приборах с зарядовой связью преобразование фотона в электрон производится в результате внутреннего фотоэффекта: поглощения светового кванта кристаллической решёткой полупроводника с выделением носителей заряда. Это может быть либо пара «электрон + дырка», либо единичный носитель заряда – последнее происходит при использовании донорных либо акцепторных примесей в полупроводнике. Очевидно, что образовавшиеся носители заряда до момента считывания необходимо как-то сохранить.
Для этого основной материал ПЗС-матрицы – кремниевая подложка p-типа – оснащается каналами из полупроводника n-типа, над которыми из поликристаллического кремния изготавливаются прозрачные для фотонов электроды. После подачи на такой электрод электрического потенциала в обеднённой зоне под каналом n-типа создаётся потенциальная яма, назначение которой – хранить заряд, «добываемый» посредством внутреннего фотоэффекта. Чем больше фотонов упадёт на ПЗС-элемент (пиксель) и превратится в электроны, тем выше будет заряд, накопленный ямой.
Сечение пикселя ПЗС-матрицы
Чтобы получить «электронный негатив», необходимо считать заряд каждой потенциальной ямы матрицы. Данный заряд получил название фототок, его значение довольно мало и после считывания требует обязательного усиления.
Считывание заряда производится устройством, подключённым к самой крайней строке матрицы, которое называется последовательным регистром сдвига. Данный регистр представляет собой строку из ПЗС-элементов, заряды которой считываются поочерёдно. При считывании заряда используется способность ПЗС-элементов к перемещению зарядов потенциальных ям – собственно, именно поэтому данные устройства называются приборами с зарядовой связью. Для этого используются электроды переноса (transfer gate), расположенные в промежутке между ПСЗ-элементами. На эти электроды подаются потенциалы, «выманивающие» заряд из одной потенциальной ямы и передающие его в другую.
При синхронной подаче потенциала на электроды переноса обеспечивается одновременный перенос всех зарядов строки справа налево (или слева направо) за один рабочий цикл. Оказавшийся «лишним» заряд поступает на выход ПЗС-матрицы. Таким образом, последовательный регистр сдвига преобразовывает заряды, поступающие на его вход в виде параллельных «цепочек», в последовательность электрических импульсов разной величины на выходе. Чтобы подать эти параллельные «цепочки» на вход последовательного регистра, опять-таки используется регистр сдвига, но на этот раз параллельный.
Сечение пикселя ПЗС-матрицы
Фактически параллельным регистром является сама ПЗС-матрица, создающая посредством совокупности фототоков электронный «слепок» светового изображения. Матрица представляет собой множество последовательных регистров, называемых столбцами и синхронизированных между собой. В результате за рабочий цикл происходит синхронное «сползание» фототоков вниз, а оказавшиеся «лишними» заряды нижней строки матрицы поступают на вход последовательного регистра.
Как следует из вышесказанного, необходимо достаточно большое количество управляющих микросхем, синхронизирующих подачу потенциалов как на параллельный, так и на последовательный регистры сдвига. Очевидно, что последовательный регистр должен полностью освободиться от зарядов в промежутке между тактами параллельного регистра, поэтому требуется микросхема, синхронизирующая между собой оба регистра.
Из чего состоит пиксель
По указанной выше схеме работает так называемая полнокадровая ПЗС-матрица (full-frame CCD-matrix), её режим работы накладывает некоторое ограничение на конструкцию камеры: если в процессе считывания фототоков экспонирование не прекращается, «лишний» заряд, генерируемый попадающими на пиксели фотонами, «размазывается» по кадру. Поэтому необходим механический затвор, перекрывающий поступление света к сенсору на время, необходимое для считывания зарядов всех пикселей. Очевидно, что такая схема считывания фототоков не позволяет формировать видеопоток на выходе с матрицы, поэтому применяется она только в фототехнике.
Впрочем, избыточный заряд может накопиться в потенциальной яме и при фотосъёмке – например, при слишком «длинной» выдержке. «Лишние» электроны стремятся «растечься» по соседним пикселям, что на снимке отображается в виде белых пятен, размер которых связан с величиной переполнения. Данный эффект именуется блюмингом (от английского blooming – «размывание»). Борьба с блюмингом осуществляется посредством электронного дренажа (drain) – отвода из потенциальной ямы избыточного заряда. Существует два основных вида дренажа: вертикальный (Vertical Overflow Drain, VOD) и боковой (Lateral Overflow Drain, LOD).
Боковой дренаж ПЗС-матрицы
Схема бокового дренажа
Для реализации вертикального дренажа на подложку ЭОП подаётся потенциал, который при переполнении глубины потенциальной ямы обеспечивает истечение избыточных электронов сквозь подложку. Основной минус такой схемы – уменьшение глубины потенциальной ямы, в результате чего сужается динамический диапазон. А в матрицах с обратной засветкой (в них фотоны проникают внутрь сенсора не сквозь электрод потенциальной ямы, а со стороны подложки) вертикальный дренаж вообще неприменим.
Боковой дренаж осуществляется при помощи специальных «дренажных канавок», в которые «стекают» избыточные электроны. Для формирования этих канавок прокладываются специальные электроды, на которые подаётся потенциал, формирующий дренажную систему. Другие электроды создают барьер, препятствующий преждевременному «бегству» электронов из потенциальной ямы.
Как следует из описания, при боковом дренаже глубина потенциальной ямы не уменьшается, однако при этом урезается площадь светочувствительной области пикселя. Тем не менее без дренажа обойтись нельзя, так как блюминг искажает снимок больше, чем все остальные виды помех. Поэтому производители вынуждены идти на усложнение конструкции матриц.
Таким образом, «обвязка» любого пикселя состоит как минимум из электродов переноса заряда и из компонентов дренажной системы. Однако большинство ПЗС-матриц отличается более сложной структурой своих элементов.
Оптика для пикселя
ПЗС-матрицы, используемые в видеокамерах и в большинстве любительских цифровых фотоаппаратов, обеспечивают непрерывный поток импульсов на своём выходе, при этом перекрытие оптического тракта не происходит. Чтобы при этом не происходило «смазывание» изображения, используются ПЗС-матрицы с буферизацией столбцов (interline CCD-matrix).
ПЗС-матрица с буферизацией столбцов
Структура матрицы с буферизацией столбцов
В таких сенсорах рядом с каждым столбцом (который представляет собой последовательный регистр сдвига) располагается буферный столбец (тоже последовательный регистр сдвига), состоящий из ПЗС-элементов, покрытых непрозрачными полосками (чаще металлическими). Совокупность буферных столбцов составляет буферный параллельный регистр, причём столбцы данного регистра «перемешаны» с регистрирующими свет столбцами.
За один рабочий цикл светочувствительный параллельный регистр сдвига отдаёт все свои фототоки буферному параллельному регистру посредством «сдвига по горизонтали» зарядов, после чего светочувствительная часть снова готова к экспонированию. Затем идёт построчный «сдвиг по вертикали» зарядов буферного параллельного регистра, нижняя строка которого является входом последовательного регистра сдвига матрицы.
Очевидно, что перенос заряда матрицы в буферный параллельный регистр сдвига занимает малый интервал времени и перекрывать световой поток механическим затвором нет необходимости – ямы не успеют переполниться. С другой стороны, необходимое время экспонирования, как правило, сравнимо со временем считывания всего буферного параллельного регистра. За счёт этого интервал между экспонированием можно довести до минимума – в результате видеосигнал в современных видеокамерах формируется с частотой от 30 кадров в секунду и выше.
В свою очередь, сенсоры с буферизацией столбцов подразделяются на две категории. При считывании за один такт всех строк можно говорить о матрице с прогрессивной развёрткой (progressive scan). Когда за первый такт считываются нечётные строки, а за второй – чётные (или наоборот), речь идёт о матрице с чересстрочной развёрткой (interlace scan). Кстати, за счёт сходства звучания английских терминов «матрица с буферизацией столбцов» (interlined) и «чересстрочная матрица» (interlaced) в отечественной литературе сенсоры с буферизацией строк нередко ошибочно называют чересстрочными.
Как ни странно, «размазывание» заряда (smear) происходит и в матрицах с буферизацией столбцов. Вызвано это частичным перетеканием электронов из потенциальной ямы светочувствительного ПЗС-элемента в потенциальную яму расположенного рядом буферного элемента. Особенно часто это происходит при близких к максимальному уровнях фототока, вызванных очень высокой освещённостью пикселя. В результате на снимке вверх и вниз от этой яркой точки протягивается светлая полоса, которая портит кадр.
Для противодействия этому явлению увеличивают расстояние между светочувствительным и буферным ПЗС-элементами. В результате усложняется обмен зарядом и увеличивается затрачиваемое на это время, однако искажения кадра, вызываемые «размазыванием», всё же слишком заметны, чтобы ими пренебрегать.
Буферизация столбцов позволяет также реализовать электронный затвор, с помощью которого можно отказаться от механического перекрытия светового потока. С помощью электронного затвора можно получить сверхмалые (до 1/10000 секунды) значения выдержки, недостижимые для механического затвора. Эта возможность особенно актуальна при фотографировании спортивных состязаний, природных явлений и т. п.
Для реализации электронного затвора обязательно необходим антиблюминговый дренаж. При очень коротких выдержках, которые по длительности меньше, чем время переноса заряда из потенциальной ямы светочувствительного ПЗС-элемента в потенциальную яму буферного, дренаж играет роль «отсечки». Эта «отсечка» предотвращает попадание в яму буферного ПЗС-элемента электронов, возникших в яме светочувствительного элемента по истечении времени выдержки.
Однако схема с буферизацией столбцов не лишена недостатков. Основной минус заключается в том, что буферные регистры сдвига «съедают» значительную часть площади матрицы, в результате каждому пикселю в качестве светочувствительной области достаётся лишь 30% от его общей поверхности. У пикселя полнокадровой матрицы эта область составляет 70%.
Для компенсации этого минуса производители используют микролинзы, располагающиеся над каждым элементом матрицы и фокусирующие весь достающийся пикселю световой поток на сравнительно малую светочувствительную область.
Эффект использования микролинз
Структура пикселей – с микролинзой и обычного
Степень концентрации светового потока при прохождении сквозь микролинзу зависит от технологического уровня производителя матрицы. Встречаются довольно сложные конструкции, обеспечивающие максимальную эффективность этим миниатюрным устройствам.
Однако при использовании микролинз значительно сокращается вероятность того, что лучи света, падающие под большим углом к нормали, проникнут в светочувствительную область. А при большом отверстии диафрагмы процент таких лучей довольно велик. Таким образом, уменьшается интенсивность воздействия светового потока на матрицу, то есть основной эффект, ради которого открывают диафрагму.
Впрочем, вреда от таких лучей ничуть не меньше, чем пользы. Дело в том, что, проникая в кремний под большим углом, фотон может войти в матрицу на поверхности одного пикселя, а выбить электрон в теле другого. Это приводит к искажению изображения. Поэтому, чтобы ослабить влияние таких «бронебойных» фотонов, поверхность матрицы, за исключением светочувствительных областей, покрывается непрозрачной маской (чаще металлической), что дополнительно усложняет конструкцию матриц.
Кроме того, микролинзы вносят определённые искажения в регистрируемое изображение, размывая края линий, толщина которых на грани разрешения сенсора. Но и данный негативный эффект может оказаться частично полезным. Такие тончайшие линии могут привести к ступенчатости (aliasing) изображения, возникающей от присвоения пикселю определённого цвета вне зависимости от того, закрыт ли он деталью изображения целиком или только его часть. Ступенчатость приводит к появлению в изображении рваных линий с «зазубринами» по краям.
Именно из-за ступенчатости камеры с крупногабаритными полнокадровыми матрицами оснащаются фильтрами защиты от наложения спектров (anti-aliasing filter), и цена этих устройств довольно высока. Ну а матрицам с микролинзами этот фильтр не нужен.
Вследствие различных требований к качеству изображения матрицы с буферизацией столбцов применяются в основном в любительской технике, тогда как полнокадровые сенсоры обосновались в профессиональных и студийных камерах.
Продолжение следует
Настоящая статья даёт описание, если можно так сказать, геометрии пикселя. Более подробно о процессах, происходящих при регистрации, хранении и считывании заряда, будет рассказано в следующей статье.
Отдельно взятый элемент чувствителен во всем видимом спектральном диапазоне, поэтому над фотодиодами цветных ПЗС-матриц используется светофильтр, который пропускает только один из трёх цветов: красного (Red), зелёного (Green), синего (Blue) или жёлтого (Yellow), пурпурного (Magenta), бирюзового (Cyan). А в свою очередь в чёрно-белой ПЗС-матрице таких фильтров нет.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПИКСЕЛЯ
Пиксель состоит из p-подложки, покрытой прозрачным диэлектриком, на который нанесён светопропускающий электрод, формирующий потенциальную яму.
Над пикселем может присутствовать светофильтр (используется в цветных матрицах) и собирающая линза (используется в матрицах, где чувствительные элементы не полностью занимают поверхность).
На светопропускающий электрод, расположенный на поверхности кристалла, подан положительный потенциал. Свет, падающий на пиксель, проникает вглубь полупроводниковой структуры, образуя электрон-дырочную пару. Образовавшиеся электрон и дырка растаскиваются электрическим полем: электрон перемещаются в зону хранения носителей (потенциальную яму), а дырки перетекают в подложку.
Для пикселя присущи следующие характеристики:
УСТРОЙСТВО ПЗС-МАТРИЦЫ И ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА
ПЗС-матрица разделена на строки, а в свою очередь каждая строка разбита на пиксели. Строки разделены между собой стоп слоями (p + ), которые не допускают перетекания зарядов между ними. Для перемещения пакета данных используются параллельный, он же вертикальный (англ. VCCD) и последовательный, он же горизонтальный (англ. HCCD) регистры сдвига.
Простейший цикл работы трехфазного регистра сдвига начинается с того, что на первый затвор подается положительный потенциал, в результате чего образуется яма, заполненная образовавшимися электронами. Затем на второй затвор подадим потенциал, выше, чем на первом, вследствие чего под вторым затвором образуется более глубокая потенциальная яма, в которую перетекут электроны из под первого затвора. Чтобы продолжить передвижение заряда следует уменьшить значение потенциала на втором затворе, и подать больший потенциал на третий. Электроны перетекают под третий затвор. Данный цикл продолжается от места накопления до непосредственно считывающего горизонтального резистора. Все электроды горизонтального и вертикального регистров сдвига образуют фазы (фаза 1, фаза 2 и фаза 3).
Классификация ПЗС-матриц по цветности:
Классификация ПЗС-матриц по архитектуре:
Для ПЗС-матрицы присущи следующие характеристики:
Матрицы с полнокадровым переносом (англ. full-frame).
Матрицы с кадровым переносом. (англ. frame transfer).
Матрицы с межстрочным переносом или матрицы с буферизацией столбцов (англ. Interline-transfer).
Матрицы со строчно-кадровым переносом или матрицы с буферизацией столбцов (англ. interline).
НАУЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
КОСМИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОХРАНЫ ОБЪЕКТОВ
ПРИМЕНЕНИЕ В ФОТОГРАФИРОВАНИИ