CCD-Sensor

Was ist eigentlich genau ein CCD-Sensor und wie funktioniert er? Der CCD-Sensor ist ein lichtempfindliches elektronisches Bauteil, dessen Funktion sich auf den im Inneren stattfindenden Photoeffekt stützt. Die Abkürzung CCD steht ausgeschrieben für Charge-Coupled Device, was in Deutsch in etwa „ladungsgekoppeltes Gerät“ bedeutet.

Dieses CCD wird innerhalb des CCD-Sensors ebenfalls benutzt bzw. verwendet. Eigentlich wurden CCDs im Jahre 1969 für den Bereich der Datenverwaltung- und Speicherung entwickelt. Relativ zügig bemerkten Wissenschaftler aber, dass diese elektrischen Bauelemente sehr lichtempfindlich sind, sodass schon 1970 der erste CCD-Sensor gebaut wurde. In Folge einer rasch einsetzenden Miniaturisierung in der Elektronik wurden schon im Jahre 1975 CCDs produziert, deren Bildpunktanzahl für damalige Fernsehkameras ausreichte. Ungefähr seit 1983 wird der CCD-Sensor in einer großen Anzahl in der Astronomie und Satellitenfernerkundung eingesetzt. Er wirkt dort als ein Bildsensor.
 

 

Generell setzt sich ein CCD-Sensor aus einem Array sehr lichtempfindlicher Photodioden zusammen. Je größer dabei die Fläche der Pixel ist, desto höher ist die Empfindlichkeit auf etwaigen Lichteinfall bzw. der Dynamikumfang des CCD-Sensors. Allerdings nimmt mit wachsender Pixelfläche bei gleicher Sensorgröße auch die Bildauflösung ab. Heute wird der CCD-Sensor in zweidimensionalen Arrays eingesetzt, die für die Funktion von Videokameras und Digitalkameras eine wichtige Rolle spielen. Diese wichtigen elektronischen Eigenschaften waren auch ein Grund, warum Willard Boyle und George E. Smith 2009 den Physiknobelpreis für die Erfindung des CCD-Sensors erhalten haben.


 

 


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