ментами.
У тих випадках, коли внутрішній фотоефект призводить до надмірної кількості електронів, що перевищує глибину потенційної ями, заряд ПЗС-елемента починає «розтікатися» по сусідніх пикселам. На знімках це явище, іменоване «блюмінгом» (від англійського blooming - розмивання), відображається у вигляді плям білого кольору і правильної форми, і чим більше надлишкових електронів, тим крупніше плями.
Придушення блюмінга здійснюється за допомогою системи електронного дренажу (overflow drain), основне завдання якої- відведення надлишкових електронів з потенційної ями. Найбільш відомі варіанти вертикального дренажу (Vertical Overflow Drain, VOD) і бічного дренажу (Lateral Overflow Drain, VOD).
В системі з вертикальним дренажем на підкладку матриці подається потенціал, значення якого підбирається так, щоб при переповненні глибини потенційної ями надлишкові електрони витікали з неї на підкладку і там розсіювалися. Мінусом такого варіанту є зменшення глибини потенційної ями і, відповідно, звуження динамічного діапазону ПЗС-елемента. Очевидно також, що дана система непридатна в матрицях зі зворотним засвіченням.
. 2 Дослідження ПЗЗ-камери VNI - 743 споживчого класу з ПЗС-матрицею ICX - 259AL фірми SONY у якості світлоприймача телескопа
Для вимірювання характеристик камери необхідно рівномірно засвітити її вхідна зіниця, наприклад, за допомогою світлодіода зеленого світіння (основна довжина хвилі близько 550?). Світлодіод підключається до імпульсного джерела живлення U=5 В через баластний резистор R=15 кОм.
Частота імпульсів?=1 кГц значно перевершує частоту кадрової розгортки камери (? cam? 30 Гц), що створює умови, аналогічні безперервної засветке.
Зміна світлового потоку, що потрапляє на ПЗС матрицю, проводиться шляхом зміни шпаруватості Q імпульсів генератора. Тривалість імпульсів змінюється з кроком 1 мкс, що дозволяє задавати величини потоку від 0 до максимального значення? max, визначається параметрами світлодіода і схемою установки.
Малюнок 9- Схема установки для вимірювання характеристик ПЗС камери: 1 - імпульсний джерело живлення, 2 - світлодіод, 3 - дифузор, 4 - ПЗС камера, 5 - персональний комп'ютер [6]
Рівномірність засвічення камери досягається за рахунок використання дифузора (декількох тонких шарів поролону), розташованого між камерою і світлодіодом.
Сигнал, отриманий камерою, надходить на пристрій відеозахвату персонального комп'ютера. Отримані зображення далі обробляються в тому чи іншому спеціалізованому пакеті (наприклад, Matlab або MIDAS) для обліку темнового струму і отримання статистичних даних.
Залежність вихідного сигналу камери від величини світло?? вого потоку наведена на малюнку 10. На графіку чітко видно межі між режимами камери (5? 7 і 26? 30 одиниць), на яких відбувається перемикання камери в режим більшою (при зменшенні освітленості) чи меншою (при збільшенні освітленості) чутливості. Чітко видно явище гістерезису: при збільшенні освітленості поверхні матриці понад 29 отн. од. відбувається перехід камери з другого в третій режим роботи. При подальшому зменшенні освітленості камера переходить у другий режим роботи вже на 26 відн. од. освітленості. Гістерезис необхідний для того, щоб невеликі флуктуації яскравості в цій області не приводили камеру в стан хаотичних перемикань між режимами. Для наукового ж використання явище гістерезису в кривій чутливості світлоприймача неприпустимо, т. е. в цьому випадку необхідно вибирати такий режим роботи камери, який не буде зачіпати прикордонних і нелінійних областей.
Оцінимо діапазон зоряних величин, які можна зафіксувати даної ПЗС камерою при розміщенні її у фокусі Кассегрена 43 см телескопа обсерваторії Ставропольського Державного Університету.
Малюнок 10- Залежність вихідного сигналу камери від її освітленості в широкому діапазоні зміни освітленості. [6]
Видима зоряна величина m? пов'язана з блиском зірки E формулою
(1.1)
де B - енергія світла від зірки, що проходить через телескоп.
При двохсекундну якості зображення діаметр турбулентного диска зірки становитиме 5 пікселів матриці. Отже, світло буде розподілений між 24-ма пікселями матриці. Енергія світла від зірки, що проходить через телескоп (без урахування Френелевскую втрат) становить B (Sprim? Ssec) Вт, де Sprim і Ssec - площі первинного і вторинного дзеркал відповідно. Підставляючи чисельні значення, отримаємо: E=0.14B. Френелевскую втрати на кожному дзеркалі становлять близько 5%, а коефіцієнт відбиття для однієї поверхні захисного скла матриці розраховується за формулою:
. (1.2)
д...
