2019. február 22., péntek

Gyorskeresés

Útvonal

Hírek » Tech rovat

Meghalt a CCD feltalálója

  • (f)
  • (p)
Írta: | | Forrás: IT café

Eredetileg más célra szánták, de a találmány a képrögzítést forradalmasította. Willard Boyle 86 éves volt.

Május 7-én 86 éves korában elhunyt Willard Sterling Boyle, a fényképezés és a mozgóképfelvétel digitális átalakulását lehetővé tévő egyik kulcstechnológia, a töltéscsatolt eszköz, vagy közismertebb nevén CCD társfeltalálója. A mai digitális kamerák jó részében képérzékelőként használt CCD-t a kanadai fizikus az egyik kollégájával, George Smithszel 1969-ben alkotta meg. A felfedezésért 2009-ben fizikai Nobel-díjat kaptak.

Hirdetés

A legenda szerint a két fizikus a CCD működési elvének alapjait mindössze egy óra alatt vázolta fel. A Bell Labs kutatóiként Boyle és Smith egy félvezetőalapú buborékmemória kifejlesztésén dolgozott, amikor 1969 őszének egyik délutánján kitalálták, hogyan lehetne az elektromos töltést egy félvezető felületén irányítottan mozgatni. A megoldást először – a futó kutatási projekthez igazodva – „töltés-buborék eszköznek” (Charge Bubble Device) nevezték el, és többek között léptetőregiszterként és képérzékelőként látták felhasználhatónak memóriákban, késleltető vonalakban és képfelvevő eszközökben.

A két feltaláló (balra Boyle) 1974-ben egy CCD-kamerával (Fotó: Alcatel-Lucent/Bell Labs)
A két feltaláló (balra Boyle) 1974-ben egy CCD-kamerával (Fotó: Alcatel-Lucent/Bell Labs)

A kép rögzítéséhez a kutatók a 19. század vége óta ismert fényelektromos jelenséget használták fel, ennek lényege, hogy fény hatására a félvezető felszínén található elektronok kiválnak. Az így keletkező, a fény erősségével arányos töltést kondenzátorok tárolják. A CCD az a „léptetőregiszter”, – tehát nem maga a szenzor –, amely az érzékelő kondenzátoraiban felhalmozódó töltés mozgatását teszi lehetővé úgy, hogy egy áramkörrel vezérli a töltés átadását a szomszédos kondenzátorok között, mely így a „sor végén” kiolvasható. Az eszköz így a fényt elektromos jelekké tudja alakítani (a működési elvet a lenti videóban szemléletes animáció mutatja be).


Boyle és Smith mesél a CCD-ről ezen az 1978-as kisfilmen

Boyle és Smith először egy 8 bites léptetőregiszterrel demonstrálta a megoldást: ez egy lineáris, szerény 8 pixel felbontású képérzékelőként működött. Az első kereskedelmi forgalomba került, kétdimenziós CCD-érzékelőt a Fairchild Semiconductor fejlesztette ki, ez egy 100x100 pixeles chip volt. Több ilyen lapka került abba a világ első digitális fényképezőjeként is számon tartott Eastman Kodak prototípusba, mely 3,6 kilogrammot nyomott, és első – fekete-fehér – felvételét 1975 decemberében 23 másodperc alatt rögzítette. Ez a gép érthető módon sosem érett meg a forgalmazásra. Ugyanebben az évben Boyle és Smith elkészített egy olyan televíziós videokamerát, mely CCD-technológiát használt.

Ma léteznek 100 megapixelnél nagyobb felbontású CCD-érzékelők is.

Willard Boyle 1953-tól egészen 1979-es nyugdíjba vonuláságig a Bell Labsnál dolgozott. A CCD mellett a nevéhez fűződik az első folyamatos rubinlézer felfedezése, és többekkel egyetemben ő jegyzi az injekciós félvezetőlézer első szabadalmát is. Még életében számos tudományos elismeréssel tüntették ki.

Copyright © 2000-2019 PROHARDVER Informatikai Kft.