Рабочая программа науки утверждена постановлением Совета Ферганского филиала Ташкентского университета информационных технологий имени Мухаммада ал-Хоразмий от 30 августа 2022 года №1

Матрицы с кадровым переносом (рис.3.3) получившие распространение в промышленности, являются наиболее простыми по конструк­ции и технологии изготовления, позволяют освещать секции накопления со стороны подложки и обладают низкой инерционностью. Однако им при­сущ ряд существенных недостатков. Прежде всего к ним следует отнести вертикальный смаз изображения, являющийся следствием генерации но­сителей под действием света во время обратного хода кадровой развертки, т. е. при переносе зарядов в секцию хранения. Этот смаз особенно заме­тен при передаче ярких деталей изображения и полностью может быть лик­видирован только механическим перекрытием светового потока. Другим недостатком является неравномерное расположение строк в растре, по­скольку третий электрод каждого элемента матрицы оказывается незадействованным при формировании зарядного рельефа.
Чтобы разрешить эту проблему, инженеры изобрели новый способ переноса — строчный перенос. Разница заключается в том (рис. 3.4), что экспонируемая картинка переносится не вниз во время периода кадрового синхроимпульса, а сдвигается на левые колонки области маски. Колонки изображения и маски соседствуют друг с другом, перемежаются. Поскольку колонки пикселов маски находятся рядом с колонками пикселов изображения (правее), то сдвиг происходит значительно быстрее, и на генерацию нежелательного сигнала в областях ярких пятен — вертикальный ореол — остается не так много времени, поэтому он проявляется в гораздо меньшей степени. К тому же существенно увеличивается отношение сигнал/шум.

Рис.3.4. Принцип ПЗС со строчным переносом
У матриц со строчным переносом зарядов есть один недостаток, который исходит из самой концепции: чтобы добавить колонки-маски рядом с колонками изображения и разместить все это на площади, равной площади матрицы с кадровым переносом, приходится уменьшать размер светочувствительных пикселов. Это снижает чувствительность матриц. Но в сравнении с получаемыми преимуществами, этот недостаток несущественен.
Еще одно интересное преимущество — это возможность использовать электронный затвор в ПЗС. Это очень привлекательная возможность, ведь естественным временем экспозиции в 1/50 с (1/60 с для NTSC) можно электронным образом управлять и уменьшать до необходимых значений, продолжая выдавать видеосигнал размахом 1 Vpp. Однако, когда электронная диафрагма переключается на более высокие скорости затвора, изза низкой эффективности переноса заряда возрастает вертикальный ореол.
Уменьшение размеров пиксела в матрицах со строчным переносом косвенно снижает минимальную освещенность матрицы. Эта проблема может быть разрешена очень просто (хотя технологически это не очень легко) — поверх каждого пиксела помещается микролинза (рис.3.5). Микролинза концентрирует весь падающий свет на область пикселя, и эффективно увеличивает минимальную освещенность. На сегодняшний день наибольшее распространение в видеонаблюдении получили матрицы со строчным переносом заряда.

Рис.3.5. Структура ПЗС-матрицы с микролинзами
Самый лучший проект — это последняя разработка, матрица с кадрово-строчным переносом (рис.3.6), которая обладает всеми характеристиками строчного переноса плюс уменьшение вертикального ореола и лучшее отношение сигнал/шум. Такая матрица работает со срочным переносом на верхней части матрицы, то есть имеет электронный затвор, но изображение не удерживается в колонках маски в течение экспозиции следующего поля, а сдвигается вниз в более защищенную область маски.

Рис.3.6. Концепция кадрово-строчного переноса
В такой матрице вертикальный ореол еще меньше, а также увеличивается отношение сигнал/шум. Здесь также используются микролинзы для улучшения минимальной освещенности. ПЗС-матрицы с кадрово-строчным переносом заряда имеют еще более совершенную микроструктуру, множество ячеек и областей для предотвращения стекания избыточных зарядов на окружающие области, ловушки генерируемых теплом электронов и пр.
Матрицы с такими усовершенствованиями обладают очень высоким динамическим диапазоном, ослабленным вертикальным ореолом и высоким отношением сигнал/шум, что делает их идеальными для съемок на улице и видеожурналистики. Такие типы камер в широковещательном телевидении обычно называются камерами видеожурналистики. Но матрицы с кадрово-строчным переносом для видеонаблюдения слишком дороги, и, в основном, используются в широковещательном ТВ.